NL1009298C2 - Smart antenna system based on spatial filter bank. - Google Patents

Smart antenna system based on spatial filter bank.

Info

Publication number
NL1009298C2
NL1009298C2 NL1009298A NL1009298A NL1009298C2 NL 1009298 C2 NL1009298 C2 NL 1009298C2 NL 1009298 A NL1009298 A NL 1009298A NL 1009298 A NL1009298 A NL 1009298A NL 1009298 C2 NL1009298 C2 NL 1009298C2
Authority
NL
Grant status
Grant
Patent type
Prior art keywords
antenna
system
spatial
signal
filter bank
Prior art date
Application number
NL1009298A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Keng Ni
Mei-Jung Ho
Original Assignee
Chung Shan Inst Of Science
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
Grant date

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATIONS NETWORKS
    • H04W16/00Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/246Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for base stations
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q25/00Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns

Abstract

The distribution system (20) for the intelligent antenna system includes a spatial bank of filters which receive each signal, an antenna control circuit which controls each of the spatial filters, an antenna array which consists of multiple antenna elements, each of which receives the spatially filtered signal and sends it to the sub-station (50)

Description

P · l P · l

SLIM ANTENNESYSTEEM GEBASEERD OP RUIMTELIJKE FILTERBANK SMART ANTENNA SYSTEM BASED ON SPATIAL FILTER BANK

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een slim antennesysteem gebaseerd op een ruimtelijke filterbank, meer in het bijzonder op een antennezend/ontvangstsysteem welke in staat is om stralen in verschillende ruimtelijke kanalen 5 simultaan te verwerken. The present invention relates to a smart antenna system based on a spatial filter bank, and more particularly, to an antenna transmission / reception system which is capable to process rays into different spatial channels 5 simultaneously.

Tegenwoordig kunnen slimme antennesystemen (SAS) worden geklassificeerd in twee types: geschakelde straalantenne-systemen en adaptieve opheffende antennesystemen. Nowadays, smart antenna systems (SAS) are classified into two types: switched beam antenna systems and lifting adaptive antenna systems. Een geschakelde straal antennesysteem verdeelt de ruimte op een 10 deeltijdmanier, zodat een veelheid aan stralen sequentieel zend/ontvangstoperaties uitvoeren. A switched beam antenna system divides the space 10 in a part-time manner, so that a plurality of beams sequentially executing transmit / receive operations. Indien het aantal stralen echter groot is, zal de tijd welke wordt toegewezen aan elk van de stralen te kort zijn. However, if the number of beams is large, the time which is allocated to each of the radii are too short. Als gevolg hiervan is de , toepassing van een dergelijk systeem beperkt, en is de 15 efficiëntie daarvan laag. As a result, the, application of such a system is limited, and it is the 15 efficiency thereof is low.

Een adaptief opheffend antennesysteem kan de gebruiks-condities van abonnees automatisch traceren. An adaptive antenna system lifting can automatically trace the operating conditions of subscribers. Voorts past het systeem, afhankelijk van de omgeving en de positie van de abonnees, het patroon van de antenne dynamisch aan om 20 dynamisch opheffingsoperaties uit te voeren voor interferentie, teneinde een hoge zend/ontvangstefficiëntie te bereiken. Further, the system adjusts, depending on the environment and the position of the subscribers, the pattern of the antenna 20 in order to dynamically dynamically to perform lifting operations in front of interference, in order to achieve a high transmission / reception efficiency.

Kenmerkende patronen voor een acht-elements adaptief opheffend antennesysteem worden getoond in fig. 7 (van Glo-25 Mo/Virginia Tech). Typical patterns for an eight-element adaptive antenna lifting system are shown in Fig. 7 (Glo-25 Mo / Virginia Tech).

Zoals kan worden gezien in fig. 7, wordt de versterking van elke antenne opgeofferd aan de opheffingsoperatie. As can be seen in FIG. 7, the gain of each antenna is sacrificed to the lifting operation. Voorts variëren delen van het patroon bij elk van de nulpunten dramatisch. In addition, varying portions of the pattern at each of the zero points dramatically. De dempingseffecten zijn zeer verschil-30 lend van elkaar voor twee licht verschillende hoeken. The damping effects are very difference lend-30 from each other to two slightly different angles. Bij de meeste toepassingen overschrijdt het aantal abonnees het " ~ aantal jaulpunteïT dat bestuurbaar is door het adaptief opheffend antennesysteem, waardoor het systeem niet in staat is om de behoeften van alle abonnees te bevredigen. Daardoor 35 is het effect van de opheffingsoperatie beperkt. In most applications, exceeds the number of subscribers, the "~ number jaulpunteïT which is controllable by adaptively lifting antenna system, whereby the system is not able to satisfy the requirements of all subscribers. As a result, 35 is limited, the effect of the lifting operation.

2009298 2 2 2009298

In het adaptief opheffende antennesysteem zijn de vereisten voor de nauwkeurigheid van de apparatuur in belangrijke mate kritisch voor het bereiken van de functie van dynamische aanpassing. In the adaptive antenna system lifting are the requirements for the accuracy of the equipment to a large extent critical for the achievement of the function of dynamic adjustment. Voorts zijn algoritmes voor het 5 positioneren en de opheffingsbesturing voor meerdere abonnees zeer gecompliceerd. Furthermore, positioning his algorithms to 5, and the lifting control system for a plurality of subscribers is very complicated. Daarom zijn de kosten erg hoog. Therefore, the cost is very high.

In het adaptieve opheffingsantennesysteem worden de respectievelijke uitzend- en ontvangstoperaties individueel uitgevoerd. In the adaptive antenna system lifting the respective transmitting and receiving operations are performed individually. De frequenties voor de uit zend- en ontvangstpa-10 den zijn zeer verschillend. The frequencies for the transmitter and from the ontvangstpa-10 are very different. Dit verhoogt de moeilijkheid bij het inschatten van het stralenpatroon van de antenne. This increases the difficulty in estimating the rays pattern of the antenna.

Derhalve is er behoefte aan een antennesysteem met een hoge efficiëntie en een simpele structuur. Therefore, there is a need for an antenna system having a high efficiency and a simple structure.

Bij de meeste toepassingen zijn een groot aantal 15 abonnees en zijn de belangrijkste interferenties, zoals bijvoorbeeld het naburige basisstation, gefixeerd. In most applications, a large number of subscribers, and 15 are the main interferences, such as, for example, the neighboring base station, fixed. De onderhavige uitvinding van een slimme antenne welke is gebaseerd op een ruimtelijke filterbank en alleen opheft ten opzichte van de gefixeerde interferentie is de beste 20 voor de achteromgeving. The present invention of a smart antenna, which is based on a spatial filter bank, and only raises with respect to the fixed interference is the best 20 for the rear area.

Een doel van de onderhavige uitvinding i» een slim antennesysteem te leveren met een vereenvoudigde structuur en een hoge efficiëntie. An object of the present invention, i »to provide a smart antenna system with a simplified structure and a high efficiency. Een ander doel van de onderhavige uitvinding is een slim antennesysteem te leveren dat is aan 25 te passen aan een groot aantal abonnees. It is another object of the present invention is to provide a smart antenna system that is adaptable to 25 to a large number of subscribers. In het systeem bestaan meerdere stralen simultaan teneinde een gespecificeerd ruimtelijk gebied te bedekken en wordt "statische" opheffing toegepast ten opzichte van de gefixeerde interferenties. In the system there are a plurality of beams simultaneously so as to cover a specified region of space, and is "static" elimination applied with respect to the fixed interference. De respectievelijke stralen worden individueel 30 bestuurd. The respective beams are controlled individually 30.

Een volgend doel van de onderhavige uitvinding is een slim antennesysteem te leveren, dat een belangrijke tolerantie heeft van de apparatuur. A further object of the present invention is to provide a smart antenna system that has a significant tolerance of the equipment.

In overeenstemming met één aspect van de onderhavige 3 5 uitvinding omvat het slimme antennesysteem een basisstation, een veelheid aan bij stations, een zendantennedeelsysteem en een ontvangstantennedeelsysteem, elk omvattend een 1009298 3 ruimtelijke filterbank welke een veelheid aan ruimtelijke filters omvat, een antennerij met een aantal antenne-ele-menten en een antennebesturing. In accordance with one aspect of the present 3 5 invention, the smart antenna system, a base station, a plurality of near stations, a transmitting antenna sub-system, and a receiving antenna sub-system, each comprising a 1,009,298 3 spatial filter bank comprising a plurality of spatial filters comprises an antenna array having a plurality of antenna ele-ments and an antenna control unit. Signaalamplitudes en -fases voor elk antenne-element worden individueel bestuurd door 5 een corresponderend ruimtelijk filter. Signal amplitudes and phases for each antenna element are individually controlled by a corresponding 5 spatial filter. Overeenkomstig kunnen meervoudige stralen parallel worden verwerkt. In accordance with multiple rays can be processed in parallel.

In overeenstemming met een ander aspect van de onderhavige uitvinding wordt elk van de ruimtelijke filters van het zendantennedeelsysteem of het ontvangstantennedeelsys-10 teem bestuurd door de antennebesturing om signalen te verwerken welke zijn ontvangen van het basisstation voor de respectievelijke antenne-elementen. In accordance with another aspect of the present invention, each of the spatial filters of the transmit antenna sub-system or the ontvangstantennedeelsys-10 system is controlled by the antenna control system to process signals received from the base station for the respective antenna elements.

In overeenstemming met nog een ander aspect van de onderhavige uitvinding wordt elk van de ruimtelijke filters 15 geïmplementeerd door een digitale straalvormer. In accordance with yet another aspect of the present invention, each of the spatial filters 15 is implemented by a digital beam former.

Andere doelen, voordelen en nieuwe aspecten van de uitvinding zullen duidelijker worden uit de volgende gedetailleerde beschrijving indien deze worden beschouwd samen met de bijgaande tekeningen, waarin 20 Fig. Other objects, advantages, and novel features of the invention will become more apparent from the following detailed description when these are considered together with the accompanying drawings, in which 20 Fig. 1 een blokschema is welke een slim antennesysteem toont volgens de onderhavige uitvinding; 1 is a block diagram showing a smart antenna system according to the present invention;

Fig. Fig. 2 een blokschema is welke een uit zendantennedeelsysteem toont van het slimme antennesysteem in fig. 1; 2 is a block diagram showing a part from transmitting antenna system of the smart antenna system shown in Fig. 1;

Fig. Fig. 3 een blokschema is welke een ontvangstantenne-25 deelsysteem toont van het slimme antennesysteem in fig. 1; 3 is a block diagram showing a receiving antenna 25-component system of the smart antenna system shown in Fig. 1;

Fig. Fig. 4 de patronen toont voor een voorbeeld van het slimme antennesysteem overeenkomstig de onderhavige uitvinding, waarin een antennerij van het systeem acht antenne-elementen omvat; 4 shows the patterns of an example of the smart antenna system according to the present invention, which comprises an antenna array of the system, eight antenna elements; 3 0 Fig. 3 0 FIG. 5 een grafiek is welke de typische prestatie toont van een ruimtelijke filterbank van het slimme antennesysteem >· overeenkomstig de onderhavige uitvinding; 5 is a graph which shows the typical performance of a spatial filter bank of the smart antenna system> · in accordance with the present invention;

Fig. Fig. 6 een grafiek is welke de prestaties toont van de ruimtelijke .filterbank van het slimme antennesysteem 3 5 overeenkomstig de onderhavige uitvinding onder belangrijke fouten in amplitudes en fases van stralen; 6 is a graph which shows the performance of the spatial .filterbank of the smart antenna system 3, 5 according to the present invention with significant errors in the amplitudes and phases of radiation; en and

Fig. Fig. 7 kenmerkende patronen toont van een conventioneel 1009298 4 adaptief opheffend antennesysteem welke acht antenne-elementen omvat. 7 shows characteristic patterns of a conventional adaptive 4 1009298 lifting antenna system which includes eight antenna elements.

Hierna zal een voorkeursuitvoering van de onderhavige uitvinding in detail worden beschreven. Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.

5 Met verwijzing naar fig. 1 omvat een slim antennesys teem in overeenstemming met de onderhavige uitvinding een basisstation 10, een zendantennedeelsysteem 20, een ont-vangstantennedeelsysteem 30, en een veelheid aan bij stations 50. 5 With reference to Fig. 1 comprises a smart antennesys system in accordance with the present invention, a base station 10, a transmitting antenna sub-system 20, a receiving catch antenna sub-system 30, and a plurality of stations 50 by.

10 Het basisstation 10 zendt gecodeerde of gemoduleerde signalen naar de bij stations 50 via het zendantennedeelsysteem 20. Het basisstation 10 ontvangt signalen die worden teruggezonden door de bij stations 50 via het ontvangstan-tennedeelsysteem 30. Nu zal het zendantennedeelsysteem 20 15 worden beschreven met verwijzing naar fig. 2. In deze tekening is ter vereenvoudiging alleen bij station 50 getoond. 10 The base station 10 transmits encoded or modulated signals to the at stations 50 via the transmit antenna sub-system 20. The base station 10 receives signals that are returned by the at stations 50 via the receiving stan-tennedeelsysteem 30. Now, the transmit antenna sub-system 20 will 15 be described with reference to FIG. 2. In this drawing, for simplification, only shown at station 50.

Het zendantennedeelsysteem 20 omvat een ruimtelijke filterbank 20, een antennebesturing 23 en een antennerij 20 25. De ruimtelijke filterbank 20 omvat een veelheid aan ruimtelijke filters om individueel signalen te verwerken van het basisstation 10. In deze uitvoering omvat de ruimtelijke filterbank 20 een veelheid aan digitale straalvor-mers (DSV's) 221 als de ruimtelijke filters en een veelheid 25 aan optellers 222. De antennerij 25 omvat een veelheid aan antenne-elementen 250. The transmit antenna sub-system 20 includes a spatial filter bank 20, one antenna controller 23 and antenna array 20 25. The spatial filter bank 20 comprises a plurality of spatial filters to process individual signals from the base station 10. In this embodiment, the spatial filter bank 20 includes a plurality of digital straalvor-mers (DSV's) 221 as the spatial filters, and a plurality of adders 25 to 222. the antenna array 25 comprises a plurality of antenna elements 250.

De ruimtelijke filterbank 22 ontvangt en verwerkt signalen van het basisstation 10 via een systeemhoofdlijn 27. De ruimtelijke filterbank 22 wordt bestuurd door de 30 antennebesturing 23. Dat wil zeggen dat de antennebesturing 23 operatieparameters bestuurt voor elk van de DSV's 221. De antennebesturing 23 kan eveneens een ruimtelijk filter-kanaal sluiten welke niet wordt gebruikt. The spatial filter bank 22 receives and processes signals from the base station 10 via a system main line 27. The spatial filter bank 22, is controlled by the 30 antenna controller 23. That is to say that the antenna controller 23 operation parameters controls for each of the DSV's 221. The antenna controller 23 may also a spatial filter shut-channel which is not used. Voorts kan de antennebesturing 23 vooraf ingestelde opheffingsoperaties 35 uitvoeren voor een bekende stralingsbron om interferentie te voorkomen. In addition, the antenna controller 23 can be pre-set to perform lifting operations 35 for a known source of radiation in order to avoid interference.

Volgens de besturing van de antennebesturing 23 bere- 1009298 5 kent elk van de DSV's 221 signaalcomponenten voor de respectievelijke antenne-elementen 250 en zendt deze de signaalcomponenten naar de corresponderende respectievelijke optellers 222. Elk van de optellers 222 ontvangt de sig-5 naalcomponenten welke betrekking hebben op een corresponderend antenne-element 250 van de respectievelijke DSV's 221 teneinde een optellingssignaal te verkrijgen. According to the control of the antenna controller 23 calculated 1,009,298 5, each of the DSV's 221 signal components for the respective antenna elements 250, and transmits it to the signal components to the corresponding respective adders 222. Each of the adders 222 receives the sig-5 signal components relating have at a corresponding antenna element 250 of the respective DSV's 221 in order to obtain a summation signal.

De optellingssignalen van de respectievelijk optellers 222 worden respectievelijk gezonden naar de overeenkomende 10 antenne-elementen 250 via een zendhoofdlijn 24. Elk van de antenne-elementen 250 omvat een digitaal/analoog-omzetter (DAO) 251, een IF versterker 252, een RF versterker 253 en een zendantenne (ZA) 254. Het gesommeerde signaal wordt omgezet in een analoog signaal door de DAO 251. Daarna wordt 15 het analoge signaal versterkt door de IF versterker 252 en de RF versterker 253 . The summation signals of the respective adders 222 are sent, respectively, to the corresponding 10 antenna elements 250 via a transmission trunk line 24. Each of the antenna elements 250 includes a digital / analog converter (DAO) 251, an IF amplifier 252, an RF amplifier 253 and a transmitting antenna (SA) 254. the summed signal is converted into an analog signal by the DAO 251. Thereafter, the analog signal 15 is amplified by the IF amplifier 252 and the RF amplifier 253. Tenslotte wordt het versterkte signaal uitgezonden door het antenne-element 250 om te worden ontvangen door bij station 50. Finally, the amplified signal is transmitted by the antenna element 250 in order to be received by at station 50.

Zoals hierboven beschreven verwerken de respectieve-20 lijke DSV's 221 de signalen van het basisstation 10 individueel parallel. As described above, the respective processing-20-call DSV's 221, the signals of the individual base station 10 in parallel. Derhalve zal geen van de DSV's 221 de overige DSV's 221 beïnvloeden. Thus, none of the DSV's 221 affecting the other DSV's 221.

Nu zal het ontvangstantennedeelsysteem 30 worden beschreven met verwijzing naar fig. 3. In deze tekening is 25 ter vereenvoudiging slechts één bij station 50 getoond. Now, the receiving antenna sub-system 30 will be described with reference to FIG. 3. In this drawing, 25 is in order to simplify, only one shown at station 50.

Het ontvangstantennedeelsysteem 30 omvat een antennerij 31, een ruimtelijke filterbank 33 en een antennebesturing 35. De antennerij 31 omvat een veelheid aan antenne-elementen 310. De ruimtelijke filterbank 33 omvat een 30 veelheid aan DSV's 330 als ruimtelijke filters. The receiving antenna sub-system 30 includes an antenna array 31, a spatial filter bank 33, and an antenna controller 35. The antenna array 31 comprises a plurality of antenna elements 310. The spatial filter bank 33 comprises a 30 plurality of DSV's 330 as spatial filters.

Elk van de antenne-elementen 310 heeft een ontvangstantenne (OA) 311, een RF versterker 312, een IF versterker 313, een analoog/digitaal-omzetter (ADO) 314, en een digitale omlaagomzetter (DOO) 315. Each of the antenna elements 310 has a receiving antenna (OA) 311, a RF amplifier 312, an IF amplifier 313, an analog / digital converter (ADO) 314, and a digital down converter (DOO) 315.

35 De meervoudige DSV's 330 van de ruimtelijke filterbank 33 worden gekoppeld aan het basisstation 10 door een sys-teemhoofdlijn 37. Gegevens betreffende de positionering van 1009293 6 elk bij station 50 wordt eveneens op de systeemhoofdlijn 37 gezet. 35, the plural DSV's 330 are coupled to the spatial filter bank 33 to the base station system 10 by a main line 37. Information relating to the positioning of each 1009293 6 at station 50 is also put on the system main line 37. De antennebesturing 35 pikt de gegevens betreffende de positionering van elk bij station 50 van de systeemhoofd-lijn 37 om de overeenkomstige relaties tussen de bijsta-5 tions 50 en de DSV's 330 te bepalen. The antenna controller 35 picks up the data relating to the positioning of each station with the system 50 of head line 37 in order to determine the corresponding relationship between the ASSISTA 5-stations 50, and the DSV's 330. De antennebesturing 35 bestuurt tevens de operatieparameters van elk van de DSV's 330. Voorts, zoals beschreven in het zendantennedeel-systeem, kan de antennebesturing 35 opheffingsoperaties uitvoeren voor bekende interferentiebronnen en een ruimtelijk 10 gefilterd kanaal sluiten welke niet wordt gebruikt door enige abonnee. The antenna controller 35 also controls the operating parameters of each of the DSV's 330. In addition, as described in the transmit antenna part-system, the antenna control unit can perform 35 lifting operations for known interference sources, and a three-dimensional 10-filtered channel exit which is not used by any subscriber.

Het antenne-element 310 ontvangt signalen van het bij station 50 door middel van de ontvangstantenne 311. De ontvangen signalen worden versterkt door de RF versterker 15 312 en de IF versterker 313. De versterkte signalen worden dan omgezet in digitale signalen door middel van de ADO 314 . The antenna element 310 receives signals from the at station 50 by means of the receiving antenna 311. The received signals are amplified by the RF amplifier 15312 and the IF amplifier 313. The amplified signals are then converted into digital signals by means of the ADO 314. De omgezette signalen worden dan verwerkt door de DOO 315. De DOO 315 voert basisband complexe uitvoersignalen (dwz in-fase en 90°-faseverschoven signalen) naar een 20 ontvangsthoofdlijn 32. The converted signals are then processed by the DOO 315. The DOO 315 performs baseband complex output signals (ie, in-phase and 90 ° -faseverschoven signals) to a host 20 main line 32.

Ter vereenvoudiging wordt alleen de werking van één van de DSV's 30 als volgt beschreven. For simplicity, only the operation of one of the DSV's 30 is described as follows. De DSV 330 pikt de basisband complexe uitvoersignalen van de respectievelijke antenne-elementen 310 van de ontvangst hoofdlijn 32, en 25 verkrijgt gewogen sommen als een ruimtelijk gefilterde uitvoer op de basis van de basisbandcomplexe uitvoersignalen. The DSV 330 picks up the complex base band output signals of the respective antenna elements 310 of the receiving trunk line 32, and 25 obtains weighted sums as a spatially filtered output output signals on the basis of the base band complex. Dat wil zeggen dat een basisbandcomplex uitvoersignaal wordt vermenigvuldigd door een complexe weging om een amplitude en een fase van een signaalcomponent te verkrij-30 gen. That is, a base band complex output signal is multiplied by a complex weighting to an amplitude and a phase of a signal component to be verkrij-30 gene. De amplitudes en de fases van de respectievelijke signaalcomponenten worden respectievelijk opgeteld in de DSV 330, zodat de ruimtelijk gefilterde uitvoer wordt verkregen. The amplitudes and the phases of the respective signal components are summed, respectively, in the DSV 330, so that the spatially filtered output is obtained. Zoals hierboven beschreven worden de wegingen bestuurd door de antennebesturing 35. As the weights described above are controlled by the antenna controller 35.

35 In het ontvangstantennedeelsysteem kunnen de respec tievelijke DSV's 330 van de ruimtelijke filterbank 33 de gegevens van de ontvangsthoofdlijn 32 simultaan parallel 1009298 7 oppikken en verwerken. In the receiving antenna 35, the sub-system can respec tive actual DSV's 330 of the spatial filter bank 33, the data of the received main line 32 simultaneously in parallel 1009298 7 to pick up and process. Elk van de DSV's 330 zal geen van de anderen beïnvloeden. Each of the DSV's 330 will not affect the others. Derhalve kan een excellente efficiëntie worden verkregen. Therefore, an excellent efficiency can be obtained.

In ofwel het zendantennedeelsysteem 20 ofwel het ont-5 vangstdeelsysteem 30 van het slimme antennesysteem overeenkomstig de onderhavige uitvinding verwerken de respectievelijke DSV's (221, 330) van de ruimtelijke fil-terbank (22, 33) de signalen individueel. In either the transmit antenna sub-system 20 either un-5 capture subsystem 30 of the smart antenna system according to the present invention, processing the respective DSV's (221, 330) of the spatial fil-Terbank (22, 33) the signals individually. Derhalve is het effect van zij lob-onderdrukking van de onderhavige uitvin-10 ding goed. Therefore, the effect of side lobe suppression of the present inventors 10 good thing. Fig. Fig. 5 toont patronen van een voorbeeld van het slimme antennesysteem, waarbij de antennerij acht antenne-elementen heeft. 5 shows patterns of an example of the smart antenna system, wherein the antenna array has eight antenna elements. Fig. Fig. 6 toont patronen onder vergelijkbare condities als bij fig. 5, behalve dat daar belangrijke fouten in de amplitudes en fases van de signalen voorkomen. 6 shows patterns under similar conditions as in FIG. 5, except that there occur significant errors in the amplitudes and phases of the signals. 15 Zoals kan worden gezien in deze tekeningen kunnen meervoudige stralen simultaan bestaan en zijn zij lobben zeer laag, zelfs als er belangrijke fouten optreden die te wijten zijn aan de onnauwkeurigheid van de apparatuur. 15 As can be seen in these drawings, multiple rays can exist simultaneously, and sidelobes are very low, even when there are significant errors occur that are due to the inaccuracy of the equipment.

In het slimme antennesysteem volgens de onderhavige 20 uitvinding kan de antennerij (25, 31) een lineaire, een lus-of een vlakke antennerij gebruiken. In use, the smart antenna system 20 according to the present invention, the antenna array (25, 31) is a linear, one-loop or a planar antenna array. De signalen die worden uitgezonden in het systeem kunnen de vorm aannemen van elektromagnetische golven, sonische golven of ultrasonische golven. The signals that are broadcast in the system may take the form of electromagnetic waves, sonic waves, or ultrasonic waves. Het systeem is tevens aan te passen voor 25 signaalmodulatie met verschillende modulatiemethodes zoals FDMA, TDMA en CDMA. The system is also adaptable for 25 signal modulation with different modulation schemes such as FDMA, TDMA, and CDMA.

Het slimme antennesysteem kan in overeenstemming met de onderhavige uitvinding worden toegepast op verschillende gebieden zoals gegevensoverdracht, metingen en positione-30 ring. The smart antenna system can be used in accordance with the present invention in various fields such as data transfer, the measurements and positioning-30 ring.

Eveneens moet echter worden begrepen dat hoewel verschillende karakteristieken en voordelen van de onderhavige uitvinding zijn uiteengezet in de voorgaande beschrijving, samen met details van de structuur en functie van de uit-35 vinding, de onthulling slechts ter illustratie is, en dat detailveranderingen kunnen worden aangebracht, in het bijzonder in zaken als vorm, afmetingen, en de compositie 1009298 6 van onderdelen binnen de principes van de uitvinding in de volle reikwijdte zoals aangegeven door de brede algemene betekenis van de termen waarin de aangehechte conclusies zijn uitgedrukt. Likewise, however, it should be understood that even though several characteristics and advantages of the present invention are set put in the foregoing description, together with details of the structure and function of the out-of-35 invention, the disclosure is for illustration only, and that detail modifications may be made , particularly in matters of shape, size, and the composition 1009298 6 of parts within the principles of the invention to the full extent indicated by the broad general meaning of the terms in which the appended claims are expressed.

5 100929? 5 100929?

Claims (13)

  1. 1. Een zendantennedeelsysteem voor een slim antennesys-teem omvattende een basisstation en ten minste één 5 bijstation, waarbij genoemd zendantennedeelsysteem omvat: een ruimtelijke f ilterbank omvattende een veelheid aan ruimtelijke filters die elk signalen individueel ontvangen en verwerken vanaf het basisstation teneinde een ruimtelijk gefilterd signaal uit te voeren; 1. A transmitting antenna sharing system for a smart antennesys-system comprising a base station and at least one 5 bijstation, wherein said transmit antenna sub-system comprises: a spatial f ilterbank comprising a plurality of spatial filters each of which signals received individually and process from the base station to produce a spatially filtered signal to be carried out; 10 een antennebesturing voor het besturen van elk van de ruimtelijke filters van de ruimtelijke filterbank; 10 is an antenna controller for controlling each of the spatial filters of the spatial filter bank; en een antennerij omvattende een veelheid aan antenne-ele-menten die elk een overeenkomstig genoemd ruimtelijk gefilterd signaal ontvangen en deze naar het bijstation 15 zenden. and an antenna array comprising a plurality of antenna ele-ments which each receive a corresponding said spatially filtered signal and transmit it to the bijstation 15.
  2. 2. Het zendantennedeelsysteem volgens conclusie 1, waarbij genoemde antennebesturing elk ruimtelijk filter bestuurt teneinde signaalcomponenten te berekenen voor elk 20 signaal voor de respectievelijke antenne-elementen van de antennerij, en waarbij de signaalcomponenten met betrekking tot één van de antenne-elementen van de respectievelijke ruimtelijke filters naar het genoemde ene antenne-element worden gezonden. 2. The transmit antenna sub-system according to claim 1, wherein said antenna controller controls each spatial filter in order to calculate signal components for each of 20 signal for the respective antenna elements of the antenna array, and wherein the signal components with respect to one of the antenna elements of the respective spatial filters are sent to the said one antenna element. 25 25
  3. 3. Het zendantennedeelsysteem volgens conclusie 2, waarbij genoemde ruimtelijke filterbank voorts omvat een veelheid aan optellers, waarbij elk van de optellers de signaalcomponenten ontvangt die betrekking hebben op één 30 van de antenne-elementen teneinde een gesommeerd signaal te genereren en genoemd gesommeerd signaal naar genoemd ene antenne-element zendt. 3. The transmit antenna sub-system according to claim 2, wherein said spatial filter bank further comprises a plurality of adders, wherein each of the adders of the signal components received which relate to one 30 of the antenna elements so as to generate a summed signal and said summed signal to said one antenna element is transmitting.
  4. 4. Het zendantennedeelsysteem volgens conclusie 1, 35 waarbij elk van de ruimtelijke filters een digitale straal- vormer is. 4. The transmitting antenna sub-system as claimed in claim 1, 35 wherein each of the spatial filters is a digital jet former. 1009298 % 1009298%
  5. 5. Het zendantennedeelsysteem volgens conclusie l, waarbij genoemde antennebesturing opheffingsoperaties uitvoert voor bekende interferentiebronnen. 5. The transmitting antenna sub-system as claimed in claim l, wherein said antenna controller performs cancellation operations for known interference sources.
  6. 6. Een ontvangstantennedeelsysteem van een slim anten- nesysteem omvattende een basisstation en ten minste één bij -station, waarbij genoemd ontvangstantennedeelsysteem omvat: een antennerij omvattende een veelheid aan antenne-elementen welke elk signalen ontvangen van de bij stations en 10 basisbandsignalen uitvoeren; 6. A receiving antenna subsystem of a smart's antenna system have also comprising a base station and at least one when station, wherein said reception antenna sub-system: an antenna array comprising a plurality of antenna elements which each receive signals from the outputs at stations and 10, base band signals; een ruimtelijke filterbank omvattende een veelheid aan ruimtelijke filters, waarbij elk van de ruimtelijke filters de basisbandsignalen van de respectievelijke antenne-ele-menten ontvangt, elk van de basisbandsignalen vermenigvul-15 digt met een wegingsfactor teneinde een gewogen signaalcom-ponent te verkrijgen en ieder gewogen signaalcomponent optelt teneinde een gesommeerd signaal te verkrijgen welke naar het basisstation wordt gezonden; a spatial filter bank comprising a plurality of spatial filters, wherein each of the spatial filters receives the baseband signals from the respective antenna ele-ments, each thickly of the baseband signals multiplying 15 by a weighting factor so as to obtain a weighted signal component, and each weighted signal component add up so as to obtain a summed signal which is sent to the base station; en een antennebesturing voor het besturen van elk van de 20 ruimtelijke filters van de ruimtelijke filterbank en het bepalen van de weging voor elk van de basisbandsignalen. and an antenna control system for controlling each of the 20 spatial filters of the spatial filter bank, and the determination of the weighting for each of the baseband signals.
  7. 7. Het ontvangstantennedeelsysteem volgens conclusie 6, waarbij elk ruimtelijk filter een digitale straalvormer 25 is. 7. The reception antenna sub-system according to claim 6, wherein each spatial filter is a digital beamformer 25.
  8. 8. Het ontvangstantennedeelsysteem volgens conclusie 6, waarbij genoemde antennebesturing voorts een overeenkomstige relatie bepaalt tussen de ruimtelijke filters en de 30 deelstations. 8. The receiving antenna sub-system according to claim 6, wherein said antenna control system further determines a corresponding relationship between the spatial filters and the part 30 stations.
  9. 9. Het ontvangstantennedeelsysteem volgens conclusie 6, waarbij genoemde antennebesturing opheffingsoperaties uitvoert voor bekende interferentiebronnen. 9. The receiving antenna sub-system according to claim 6, wherein said antenna control performs cancellation operations for known interference sources. 35 35
  10. 10. Een slim antennesysteem omvattende: een basisstation; 10. A smart antenna system comprising: a base station; 1np Q9 OP ten minste één bij station; 1nP Q9 ON when at least one station; een zendantennedeelsysteem omvattende: een eerste ruimtelijke filterbank omvattende een veelheid aan eerste ruimtelijke filters die elk individueel 5 signalen ontvangen en verwerken van het basisstation teneinde een ruimtelijk gefilterd signaal uit te voeren; a transmit antenna sub-system comprising: a first spatial filter bank comprising a plurality of first spatial filters each receiving individual five signals and processing of the base station in order to perform a spatially filtered signal; een eerste antennebesturing voor het besturen van elk van de ruimtelijke filters van de ruimtelijke filterbank; a first antenna control system for controlling each of the spatial filters of the spatial filter bank; en _ _ 10 — —^ _.een. and 10 _ _ - - ^ _.een. .eerste _antennerij omvattende een veelheid aan eerste antenne-elementen die elk een corresponderend genoemd eerste ruimtelijk gefilterd signaal ontvangen en deze naar het bijstation zenden; .Initial _antennerij comprising a plurality of first antenna elements, each receiving a corresponding said first spatially filtered signal and transmit it to the bijstation; en 15 een ontvangstantennedeelsysteem omvattende: een tweede antennerij omvattende een veelheid aan tweede antenne-elementen die elk signalen van de bij stations ontvangen en basisbandsignalen uitvoeren; and 15 a receiving antenna sub-system comprising: a second antenna array comprising a plurality of second antenna elements which are each of the received signals at stations, and perform base-band signals; een tweede ruimtelijke filterbank omvattende een 20 veelheid aan tweede ruimtelijke filters, waarbij elk van de ruimtelijke filters de basisbandsignalen ontvangt van de respectievelijke tweede antenne-elementen, elk van de basisbandsignalen vermenigvuldigt met een wegingsfactor teneinde een gewogen signaalcomponent te verkrijgen en ieder 25 gewogen signaalcomponent optelt teneinde een gesommeerd signaal te verkrijgen dat naar het basisstation wordt gezonden; a second spatial filter bank comprising a 20 plurality of second spatial filters, which each receive the baseband signals from the spatial filters of the respective second antenna elements, each of the baseband signals is multiplied by a weighting factor so as to obtain a weighted signal component, and counts up every 25 weighted signal component in order to obtain a summed signal which is sent to the base station; en een tweede antennebesturing voor het besturen van elk van de tweede ruimtelijke filters van de tweede ruimtelijke . and a second antenna control system for controlling each of the second spatial filters of the second spatial. 30 filterbank en het bepalen van de weging voor elk van de basisbandsignalen. 30, filter bank, and the determination of the weighting for each of the baseband signals.
  11. 11. Het slimme antennesysteem volgens conclusie 10, waarbij genoemde eerste antennebesturing elk eerste ruimte-35 lijke filter bestuurt teneinde signaalcomponenten te berekenen van elk signaal voor de respectievelijke eerste antenne-elementen van de eerste antennerij, en de signaal- 100S2ÖÖ componenten met betrekking tot één van de eerste antenne-elementen van de respectievelijke eerste ruimtelijke filters worden gezonden naar genoemd ene eerste antenne-element. 11. The smart antenna system according to claim 10, wherein said first antenna control each of the first space 35 actual filter controls so as to calculate signal components of each signal to the respective first antenna elements of the first antenna array, and the signal 100S2ÖÖ components with respect to one of the first antenna elements of the respective first spatial filters to be sent to said one first antenna element.
  12. 12. Het slimme antennesysteem volgens conclusie 11, waarbij genoemde eerste ruimtelijke filterbank voorts omvat een veelheid aan optellers, waarbij elk van de optellers de signaalcomponenten ontvangt die betrekking hebben op één van de eerste antenne-elementen teneinde een gesommeerd 10 signaal te genereren en genoemd gesommeerd signaal naar genoemd ene eerste antenne-element zendt. 12. The smart antenna system according to claim 11, wherein said first spatial filter bank further comprises a plurality of adders, wherein each of the adders receives the signal components that relate to one of the first antenna elements in order to generate a summed 10 signal and said summed signal transmits to said one first antenna element.
  13. 13. Het slimme antennesysteem volgens conclusie 10, waarbij elk van de eerste en tweede ruimtelijke filters een 15 digitale straalvormer is. 13. The smart antenna system according to claim 10, wherein each of the first and second spatial filters 15 is a digital beamformer. 1009298 1009298
NL1009298A 1998-06-02 1998-06-02 Smart antenna system based on spatial filter bank. NL1009298C2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1009298A NL1009298C2 (en) 1998-06-02 1998-06-02 Smart antenna system based on spatial filter bank.
NL1009298 1998-06-02

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1009298A NL1009298C2 (en) 1998-06-02 1998-06-02 Smart antenna system based on spatial filter bank.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1009298C2 true NL1009298C2 (en) 1999-12-03

Family

ID=19767237

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1009298A NL1009298C2 (en) 1998-06-02 1998-06-02 Smart antenna system based on spatial filter bank.

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL1009298C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0595247A1 (en) * 1992-10-28 1994-05-04 Atr Optical And Radio Communications Research Laboratories Apparatus for controlling array antenna comprising a plurality of antenna elements and method therefor
WO1996037974A1 (en) * 1995-05-24 1996-11-28 Nokia Telecommunicatons Oy Base station equipment, and a method for steering an antenna beam
EP0777400A2 (en) * 1995-11-29 1997-06-04 Trw Inc. Personal beam cellular communication system
GB2309858A (en) * 1996-01-31 1997-08-06 Motorola Ltd Channel Allocation in a Space Division Multiple Access Radio Communication System
GB2318947A (en) * 1996-10-30 1998-05-06 Motorola Inc Intelligent digital beam forming system responsive to traffic demand

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0595247A1 (en) * 1992-10-28 1994-05-04 Atr Optical And Radio Communications Research Laboratories Apparatus for controlling array antenna comprising a plurality of antenna elements and method therefor
WO1996037974A1 (en) * 1995-05-24 1996-11-28 Nokia Telecommunicatons Oy Base station equipment, and a method for steering an antenna beam
EP0777400A2 (en) * 1995-11-29 1997-06-04 Trw Inc. Personal beam cellular communication system
GB2309858A (en) * 1996-01-31 1997-08-06 Motorola Ltd Channel Allocation in a Space Division Multiple Access Radio Communication System
GB2318947A (en) * 1996-10-30 1998-05-06 Motorola Inc Intelligent digital beam forming system responsive to traffic demand

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3435453A (en) Sidelobe cancelling system for array type target detectors
Shanks et al. Four-dimensional electromagnetic radiators
Farina Antenna-based signal processing techniques for radar systems(Book)
Widrow et al. A comparison of adaptive algorithms based on the methods of steepest descent and random search
Monzingo et al. Introduction to adaptive arrays
US6784838B2 (en) Beamformer for multi-beam receive antenna
Fa et al. Reduced-rank STAP schemes for airborne radar based on switched joint interpolation, decimation and filtering algorithm
RU2141706C1 (en) Method and device for adaptive spatial filtering of signals
US5461389A (en) Digital beamforming array
US6650910B1 (en) Methods and apparatus in antenna diversity systems for estimation of direction of arrival
US6008759A (en) Method of determining the direction of arrival of a radio signal, as well as radio base station and radiocommunications system
US8115679B2 (en) Side lobe suppression
US6754511B1 (en) Linear signal separation using polarization diversity
US4720712A (en) Adaptive beam forming apparatus
US5929810A (en) In-flight antenna optimization
US6252535B1 (en) Method and apparatus for acquiring wide-band pseudorandom noise encoded waveforms
US6166689A (en) Adaptive beamformer with beam mainlobe maintenance
US5579016A (en) Phased array multiple area nulling antenna architecture
US5537367A (en) Sparse array structures
US4236158A (en) Steepest descent controller for an adaptive antenna array
US4246585A (en) Subarray pattern control and null steering for subarray antenna systems
Gershman et al. Adaptive beamforming algorithms with robustness against jammer motion
US20050141731A1 (en) Method for efficient beamforming using a complementary noise separation filter
US3202990A (en) Intermediate frequency side-lobe canceller
US4313116A (en) Hybrid adaptive sidelobe canceling system

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
HC Change of name(s) of proprietor(s)

Owner name: NATIONAL CHUNG-SHAN INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHN

Free format text: DETAILS ASSIGNMENT: VERANDERING VAN EIGENAAR(S), VERANDERING VAN NAAM VAN DE EIGENAAR(S); FORMER OWNER NAME: CHUNG-SHAN INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

Effective date: 20150911

MK Patent expired because of reaching the maximum lifetime of a patent

Effective date: 20180601