JPS62154902A - 合成ダイバ−シチ受信アンテナ - Google Patents

合成ダイバ−シチ受信アンテナ

Info

Publication number
JPS62154902A
JPS62154902A JP60294051A JP29405185A JPS62154902A JP S62154902 A JPS62154902 A JP S62154902A JP 60294051 A JP60294051 A JP 60294051A JP 29405185 A JP29405185 A JP 29405185A JP S62154902 A JPS62154902 A JP S62154902A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
complex
control
weighter
complex weighting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP60294051A
Other languages
English (en)
Inventor
Tasuku Morooka
諸岡 翼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP60294051A priority Critical patent/JPS62154902A/ja
Publication of JPS62154902A publication Critical patent/JPS62154902A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)

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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、複数のアンテナ素子の出力を合成してアン
テナ出力を得る合成ダイバーシチ受信アンテナに関する
〔発明の技術的背景とその問題点〕
陸上移動通信や、フェージング環境下でのマイクロ波無
線回線において、フェージングによる信号伝送特性の劣
化を解消する方法として、ダイバーシチ受信方式が知ら
れている。
ダイバーシチ受信方式で実用的なものとしては、(1)
複数のアンテナ素子を用い、それぞれのアンテナ素子の
出力振幅を検出し、その振幅が最大となるアンテナ素子
の出力を選択的に切替える切替ダイバシチ受信方式と、
(2)複数のアンテナ素子の振幅および位相を検出し2
、その振幅および位相を減衰器(または増幅器)と移相
器で調整して合成する合成ダイバーシチ受信方式とがあ
る。
しかしながら、切替ダイバーシチ受信方式は切替えによ
って最大振幅のアンテナ素子の出力が選択されても、状
況によっては十分な受信振幅か得られない場合があり、
また切替え時に発生する雑音が受信出力に混入するとい
う問題があった。合成ダイバーシチ受信方式は常に大き
な受信振幅を得ることができ優れた方式であるが、振幅
および位相の調整にマイクロコンピュータによる山登り
法等のアルゴリズムを使うため、その調整に数秒という
長い時間を要し5、応答性に著しく欠けるのが欠点であ
る。従って、現状では固定局間での通信に使用されてい
るのみで、フェージングの状況が絶えず変化する移動通
信には使用されていない。
〔発明の目的〕
本発明はフェージング等による受信状況の変化に対して
応答性が良く、常に大占な受信出力が安定して得られる
合成ダイバーシチ受信アンテナを提供することを目的と
する。
〔発明の概要〕
本発明に係る合成ダイバーシチ受信アンテナは複数のア
ンテナ素子の出力を複素重み付け器を通して合成し、そ
の複素重みを制御して所望の指向性を得るアダプティブ
アンテナの基本構成を利用したもので、複数のアンテナ
素子と、これら複数のアンテナ素子の各々の出力に複素
重みを付与する複数の複素重み付け器と、これら複数の
複素重み付け器の出力を合成して受信出力を得る合成器
と、前記複数のアンテナ素子の各々に対応して設けられ
、前記合成器の出力が最大となるように前記複素重み付
け器における複素重みを制御する複数の制御回路とを備
え、さらに制御回路の各々が、前記合成器の出力から分
配され、同じ電気長の伝送路を経て伝送された2つの出
力の一方に複素重みを付与する制御用複素重み付け器と
、この制御用複素重み付け器の出力と該制御回路に対応
したアンテナ素子の出力から分配された出力との差をと
る差回路と、この差回路の出力と前記制御用複素重み付
け器の出力との相関をとり、該制御回路に対応したアン
テナ素子の出力に複素重みを付与する複素重み付け器お
よび前記制御用複素重み付け器における複素重みを同時
に制御する相関器とにより構成されることを特徴とする
〔発明の効果〕
本発明によれば、上述したような制御回路を用いること
によって、複素重み付け器における複素重みを、合成器
から得られる受信出力が最大となるように実時間で制御
できる。すなわち、従来の合成ダイバーシチ受信方式で
はマイクロコンピュータによるディジタル処理で複索重
みとしての振幅および位相を調整していたため、その調
整に長時間を要していたが、本発明ではアナログ信号処
理による制御回路で複素重みの制御を行なうため、制御
の収束時間は数百μsec以下となる。
= 5− 従って、本発明によるとフェージングが存在する電波環
境においても常に安定した振幅の大きい受信出力が得ら
れ、特にフェージングが絶えず変化する移動通信でその
効果は極めて大きい。
〔発明の実施例〕
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。第1図
は本発明の一実施例に係る合成ダイバーシチ受信アンテ
ナの構成図であり、2個のアンテナ素子を用いた場合の
例である。
第1図において、アンテナ素子1,2の出力はそれぞれ
第1.第2の分配器3,4でA、Bの2系統に分配され
、人出力は第1.第2の複素重み付け器5,6に、また
B出力は第1.第2の制御回路7.8にそれぞれ入力さ
れる。複素重み付け器5,6は入力信号に対して複素重
み、すなわち振幅および位相の両方の重みを付与するも
のであり、その複素重みは第1.第2の制御回路7,8
によってそれぞれ制御される。複素重み付け器5゜6の
出力は合成器9により合成された後、第3の分配器10
でC,D、Hの3系統に分配され、C出力はこのアンテ
ナの受信出力としてアンテナ後段にある復調器等に送ら
れ、D出力およびE出力はそれぞれ第1.第2の制御回
路7,8に供給される。
第1の制御回路7は、第3の分配器10からのD出力を
さらに2分配し、電気長の等しい伝送路12.13に2
分配する第4の分配器11と、第1の伝送路12を経て
入力された信号に対して第1の複素重み付け器5と同じ
複素重みを付与する制御用複素重み付け器14と、この
制御用複素重み付け器14の出力と第1の分配器3から
のB出力との差をとる差回路15と、この差回路15の
出力と第2の伝送路13を経て入力された信号との相関
をとる相関器16とによって構成され、相関器16の出
力によって第1の複素重み付け器5と制御用複素重み付
け器14における複素重みが同時に制御される。なお、
相関器16は差回路15の出力と制御用複索重み付け器
14の出力とを入力とする乗算器17と、この乗算器1
7の出力を積分する積分器18とにより構成される。
一方、第2の制御回路8も第1の制御回路7と全く同様
に、第3の分配器10からのE出力をさらに2分配し、
電気長の等しい伝送路22.23に2分配する第5の分
配器21と、伝送路22を経て入力された信号に対して
第2の複素重み伺は器5と同じ複素重みを付与する制御
用複素重み付け器24と、この制御用複素重み付け器2
4の出力と第2の分配器4からのB出力との差をとる差
回路25と、この差回路25の出力と伝送路23を経て
入力された信号との相関をとる相関器26(乗算器27
および積分器28)とによって構成され、相関器26の
出力によって第2の複素重み付け器5と制御用複素重み
付け器24における複素重みが同時に制御される。
次に、第1図のシステムが合成ダイバーシチ受信アンテ
ナとして機能する理由を説明する。第2図は本発明のア
ンテナの母体となるアダプティブアンテナの基本構成を
示したものである。
アンテナ素子31.32の出力は、それぞれ906ハイ
ブリツド33.34によって直交した2つの実数に展開
される。すなわち、アンテナ素子31.32の出力をK
 1(t)、& 2 (t)とすれば、90°ハイブリ
ッド33.34のそれぞれの出力は、x 1(t)、x
 2 (t)およびxa (t)、x4(t)となる。
これら4つの出力は、振幅のみの重み付け器35〜38
を経て合成器39で合成される。合成器39の出力は受
信出力として取出されると共に、重み付け器35〜38
の重みを制御するプロセッサ40にも入力される。
重み付け器35〜38で付与される重みをw1〜w4と
すれば、合成器39の出力S (t)はであり、またそ
の2乗平均は となる。
合成タイバーシチ受信を行なうには、」1記(2)式で
示される出力が最大となるように重みW、を制御 御すればよい。しかし、重みW、が無制限に太きくなる
と、当然(2)式の−17−てD−も無制限に大きくな
るので、重みwlに次の拘束を設けた−にで、(2)式
を最大化することが望まれる。
呪W・2−1             (3)(3)
式の拘束下で(2)式を最大化する重みW、を次のよう
に繰返しの方法で求める。
W+ (j+L) −W、 (j) + k vw(j
)      (4)(i −1,2,3,・・・) ここで、  jは繰返しの番号、kは実数、V  (j
)は毎回の繰返し毎に更新される大きさである。
文献rHussam H,AL−KHATIB & R
,T、Comptonlr″A Ga1n Optim
izing Algorithm f’or Adap
tiveArrays ” IEPE  transa
ctjon、vol AP−26,No、2゜Marc
h 1978Jによれば、V(j)LL、ITT行/3
wより、 V    (j)  −5(j)[X、  (j)  
−w、  (j)  5(j)コ(5)w      
            1で表わされる。(5)式の
計算は、各信号をディジタル化した後マイクロコンピュ
ータで処理するが、または乗算器、加算器を組合わせた
専用のディジタルプロセッサで処理することにより実現
できる。
しかしながら、現状のマイクロコンピュータやディジタ
ルプロセッサの能力を考えると、(5)式の計算を高速
で処理することは極めて難しく、これでは従来技術の問
題を解決できない。とりわけ、受信信号の帯域が広い場
合には、現状ではコンポーネントの性能が不足する。
従って、(5)式の計算をアナログ処理で実現する方法
が現状では最も適切である。(5)式を(4)式に代入
し、繰返しの方法でwiを求める演算を示すと、次のよ
うになる。
w−U+1)=w−(j) 十k S (j)[X、 (j) −w、 (j) S
 (j)]  (6)この(6)式の計算は、第3図に
示すような構成によって実現できる。第3図は(6)式
の右辺第2項をそのまま回路化したものであり、第1図
における複素重み付け器5.副制御路7および合成器9
の部分に相当する。第3図において、図示しないアー 
11 = ンテナ素子よりの出力は90’ハイブリツド41で直交
する2つの実数信号とされ、2つの重ろ付13器42a
、42b (第1図における複素重み付け器5または6
に相当)で振幅のみの市みが(=J与された後、合成器
43(第1図における合成器9に相当)に入力される。
合成器43の出力は90’ハイブリツド44で直交する
2つの実数信号となり、さらに2つの分配器45a、4
5b (第1図における分配器11または22に相当)
によりそれぞれ2系統に分配される。分配器45aおよ
び45bの各々の一方の出力は制御用重み付け器46a
46b(第1図における制御用複素重みイNjけ器14
または24に相当)で振幅のみの重みが(=j −’j
−され、さらに90°ハイブリツド47で直交する2つ
の実数信号とされた後、差回路48(GJI図における
差回路15に相当)でアンテナがらの出力との差がとら
れる。差回路48の出力は90’ハイブリツド49で直
交する2つの実数信号とされた後、相関器50a、50
b (第1図にお(プる相関器16または26に相当)
に入力され、分配器45a、45bの各々の他方の出力
との相関がとられる。そして、相関器50aによって重
み付け器42aと制御用重み付け器46aでの重みが同
じ値に制御され、また相関器50bの出力によって重み
付け器42bと制御用重み付け器46bでの重みが同じ
値に制御される。
なお、(6)式からも明らかのように重み付け器42a
、制御用重み付け器46aの入力信号は、相関器50a
への入力信号と全く同じである必要があり、また重み付
け器42b、制御用重み付け器46bの入力信号も、相
関器50bへの入力信号と全く同じである必要があるこ
とから、分配器45aから重み付け器42a、制御用重
み付け器46aまでの2つの伝送路の電気長、および分
配器45bから重み付け器42b、制御用重み付け器4
6bまでの2つの伝送路の電気長をそれぞれ等しくする
必要がある。
(6)式は前述したように受信出力の2乗平均値「を最
大とする演算であるから、これを回路的に実現した第3
図の構成は、受信出力(合成器43の出力)を最大とす
るように動作する。
第3図では実際のコンポーネントの構成」−1重み付け
器を実数で実現するものとして説明したが、一般的には
複素重みと考えればよく、その場合の構成は第1図で示
した通りとなる。
以上説明した本発明によるダイバーシチ受信アンテナに
おいては、フェージング等による受信状況の変化に対す
る複素重みの制御の収束時間は、はぼ相関器における積
分器の時定数と入力電力の大きさで決まり、数百μ51
3e以下となる。従って、このアンテナは移動通信のよ
うな用途においても、十分に使用することが可能である
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば
第1図ではアンテナ素子が2個の場合を示したが、さら
に多数のアンテナ素子を設け、それぞれに複素重み付け
器および制御回路を付加してもよい。また、複素重みの
付与およびその制御のための信号処理をアンテナ素子の
直後の高周波段で行なったが、中間周波段で行なっても
よく、また使用するアナログコンポーネントによっては
高周波段と中間周波段での処理か混在した形でも構わな
い。その他、本発明は要旨を逸脱しない範囲で種々変形
して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係る合成タイバーシチ受信
アンテナの構成図、第2図は本発明の基礎となるアダプ
ティブアンテナの基本構成を示す図、第3図は同実施例
のアンテナの動作を説明するための図である。 1.2・・・アンテナ素子、3,4,11,21゜45
a、45b・・・分配器、5,6・・・複素重み(=j
け器、7,8・・・制御回路、9,43・・合成器、1
2゜13.22.23・・・伝送路、14.24・・・
制御用複索重み付け器、15,25.48・・・差回路
、16.2B、50a、50b−・・相関器、17゜2
7・・・乗算器、18.28・・・積分器、41,44
゜47、 49−90°ハイブリツド、42a、42b
。 46a、46b・・・重み伺は器。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第2図 アンテナ素子 第3図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複数のアンテナ素子と、これら複数のアンテナ素
    子の各々の出力に複素重みを付与する複数の複素重み付
    け器と、これら複数の複素重み付け器の出力を合成して
    受信出力を得る合成器と、前記複数のアンテナ素子の各
    々に対応して設けられ、前記合成器の出力が最大となる
    ように前記複素重み付け器における複素重みを制御する
    複数の制御回路とを備え、前記複数の制御回路の各々は
    、前記合成器の出力から分配され、同じ電気長の伝送路
    を経て伝送された2つの出力の一方に複素重みを付与す
    る制御用複素重み付け器と、この制御用複素重み付け器
    の出力と該制御回路に対応したアンテナ素子の出力から
    分配された出力との差をとる差回路と、この差回路の出
    力と前記制御用複素重み付け器の出力との相関をとり、
    該制御回路に対応したアンテナ素子の出力に複素重みを
    付与する複素重み付け器および前記制御用複素重み付け
    器における複素重みを同時に制御する相関器とにより構
    成されることを特徴とする合成ダイバーシチ受信アンテ
    ナ。
  2. (2)前記相関器は、前記差回路の出力と前記制御用複
    素重み付け器の出力とを入力とする乗算器と、この乗算
    器の出力を積分する積分器とにより構成されることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の合成ダイバーシチ
    受信アンテナ。
JP60294051A 1985-12-27 1985-12-27 合成ダイバ−シチ受信アンテナ Pending JPS62154902A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60294051A JPS62154902A (ja) 1985-12-27 1985-12-27 合成ダイバ−シチ受信アンテナ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60294051A JPS62154902A (ja) 1985-12-27 1985-12-27 合成ダイバ−シチ受信アンテナ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS62154902A true JPS62154902A (ja) 1987-07-09

Family

ID=17802642

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60294051A Pending JPS62154902A (ja) 1985-12-27 1985-12-27 合成ダイバ−シチ受信アンテナ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS62154902A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6451802A (en) * 1987-08-24 1989-02-28 Toyo Communication Equip Adaptive antenna
WO2009044540A1 (ja) * 2007-10-02 2009-04-09 Panasonic Corporation 携帯無線通信装置
WO2009044541A1 (ja) * 2007-10-02 2009-04-09 Panasonic Corporation 携帯無線通信装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6451802A (en) * 1987-08-24 1989-02-28 Toyo Communication Equip Adaptive antenna
WO2009044540A1 (ja) * 2007-10-02 2009-04-09 Panasonic Corporation 携帯無線通信装置
WO2009044541A1 (ja) * 2007-10-02 2009-04-09 Panasonic Corporation 携帯無線通信装置
US8200301B2 (en) 2007-10-02 2012-06-12 Panasonic Corporation Mobile wireless communication apparatus having a plurality of antenna elements
US8200302B2 (en) 2007-10-02 2012-06-12 Panasonic Corporation Mobile wireless communication apparatus having a plurality of antenna elements
JP5102301B2 (ja) * 2007-10-02 2012-12-19 パナソニック株式会社 携帯無線通信装置
JP5427039B2 (ja) * 2007-10-02 2014-02-26 パナソニック株式会社 携帯無線通信装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0899894B1 (en) Smart antenna receiver and signal receiving method
US5473333A (en) Apparatus and method for adaptively controlling array antenna comprising adaptive control means with improved initial value setting arrangement
Widrow et al. The complex LMS algorithm
CN108390703B (zh) 一种多波束相控阵天线机构
EP1043801B1 (en) Adaptive array antenna system
KR101304807B1 (ko) Ota 시험
US7221698B2 (en) Adaptive array antenna receiving apparatus
CN100514888C (zh) 仿真无线信道的方法和设备
EP1186124A2 (en) Apparatus for testing mobile phones
JPS62154902A (ja) 合成ダイバ−シチ受信アンテナ
EP0281132A3 (en) Vector calculation circuit capable of rapidly carrying out vector calculation of three input vectors
Takao et al. Toeplitzization of correlation matrix in multipath environment
Caples et al. A UHF channel simulator for digital mobile radio
CN112054857A (zh) 一种用于星地通信的信道模拟器及信道模拟方法
CN114204284B (zh) 相控阵天线的抗干扰方法及系统
EP0462699A2 (en) A frequency reuse, phased array antenna system for receivingtwo or more cofrequency wanted signals and suppressing cochannel interference therebetween
JPH06249944A (ja) レーダ装置
JP3138243B2 (ja) アダプティブアレイ装置
EP1166461B1 (en) Adaptive array apparatus
SU1504693A1 (ru) Адаптивна антенна решетка с ограничением направленности
Benson et al. Application of a Recurrent Neural Network to Space Deversity in SDMA and CDMA Mobile Communication Systems
RU1786456C (ru) Адаптивна антенна решетка дл систем св зи с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты
JP3639018B2 (ja) フェージング周波数測定装置
Edwards Rapid fading effects on airborne satellite communication receivers employing Granlund pre-detection diversity combiners
JPH01274526A (ja) フェージング・シミュレーション法