WO2004079945A1

WO2004079945A1 - 初期段階から指向性ビームの受信品質が良好な適応アンテナ受信装置

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Publication number: WO2004079945A1
Application number: PCT/JP2004/001240
Authority: WO
Inventors: Masayuki Kimata
Original assignee: Nec Corporation
Priority date: 2003-03-04
Filing date: 2004-02-06
Publication date: 2004-09-16
Also published as: US20060187118A1; CN1784840A; JP4359778B2; US7558350B2; CN1784840B; KR20050107780A; JPWO2004079945A1; KR100679435B1

Abstract

平均化時間が十分にとられている各信号処理部で受信されている到来波の信頼性の高い到来方向および受信品質に基づいて、時間平均を用いた重みの決定を開始しようとする信号処理部の初期のビーム方向を選択することにより、初期において短時間かつ容易に受信特性の良い指向性ビームを得ることのできる適応アンテナ受信装置が開示される。到来方向検出部は、時間平均を求めるための平均化時間が所定時間以上確保されている各信号処理部にて決定された重みから、その信号処理部にて受信されている到来波の到来方向を検出する。ＳＩＲ測定部は、平均化時間が所定時間以上確保されている各信号処理部にて重み付け合成により受信されている到来波の信号の受信品質を求める。情報収集選択処理部は、平均化時間が所定時間以上確保されている各信号処理部における各到来方向および各受信品質に基づき、時間平均を用いた重みの決定を開始しようとする信号処理部における初期のビーム方向を選択する。

Description

明細書初期段階から指向性ビームの受信品質が良好な適応ァンテナ受信装置技術分野

本発明は、適応アンテナを構成する各アンテナに重み付けをして信号を良好な特性で受信する適応アンテナ受信方法およびそれを用いた装置に関する。背景技術

CDMA (Co d e D i v i s i o n Mu l t i p l e Ac c e s s ：符号分割多元接続）方式による移動通信システムにおいては、基地局は複数の移動局からのユーザ信号を同時に受信するため、あるユーザ信号に対して他のユーザ信号は干渉となる。このような干渉を低減し、所望のユーザ信号を高利得で受信するために適応ァンテナが用いられる。

適応ァンテナは複数のァンテナからなリ、各ァンテナで受信される信号に対して複素数の重み付けに従って振幅および位相を制御して合成することにより指向性を形成する。これにより、適応アンテナは、干渉となる他のユーザ信号を抑圧して所望のユーザ信号を効率良く受信する。

一般に、適応アンテナの各ァン亍ナの重みを決定する方法には 2通リの方法が

1つは、 MMS E (M i n i m um Me a n Sq u a r e E r r o r ：最小二乗平均誤差) 基準に従ったアルゴリズムを用いてフィードバック制御を行い、重みを決定する方法である。代表的な LMS (Le a s t Me a n S q u a r e) アルゴリズムや、逐次ウェイ卜更新型の R LS (Re c u r s i v e Le a s t Sq u a r e) アルゴリズムなどの適応更新アルゴリズムが用いられる。

これに対して、もう 1つは、本発明が対象とするオープンループ制御による方法である。この方法によれば、アンテナ受信信号から MUS I C (MU I t i p I e S i gn a l C I a s s i f i c a t i o n ) アルゴリズムや E S P R I T (Es t i ma t i o n o f S i gn a l Pa r ame t e r s v ί a Ro t a t i o n a l I n v a r i a n c e Te c h n i q u e s) アルゴリズムなどの到来方向推定アルゴリズムを用いて希望波の到来方向を推定し、その方向に応じて各アンテナの重みを決定する。オープンループ制御により重みを決定する方法は、例えば、特開平 1 1一 274976号公報に記載されている。

図 1は、特開平 1 1一 274976号公報に記載された従来の適応アンテナ受信装置の構成例を示すブロック図である。図 1に示された適応アンテナ受信装置は、適応アンテナを構成するアンテナの数が N (Nは 2以上の整数）であり、合成するマルチパスの数が L (Lは自然数) である。そして、図 1には、第 kユーザ（kは自然数）の移動局から受信されるユーザ信号を受信する回路部分が示されている。

図 1を参照すると、適応アンテナ受信装置は、アンテナ 1，〜1 _N、信号処理部 2，〜2い加算器 1 1、判定器 1 2、およびサーチャ 16を有している。信号処理部 2，〜 2しには、レイク合成される各マルチパスに対応するフィンガが割 U当てられる。

信号処理部 2 ,は、遅延器 3 ,、逆拡散回路 4，，〜 4 , _N、重み付け合成回路 5 ,、重み計算部 6 伝送路推定回路 7い複秦共役回路 8い初期重み生成部 9 および乗算器 10 を有している。また、重み計算部 6,は信号同相平均計算部 1 3,, 相関検出部 14ぃおよび時間平均計算部 15,を有している。

図示されていないが、信号処理部 2₂〜 2しの内部は信号処理部 2 と同じ構成である。例えば、信号処理部 2₂は、遅延器 3₂ 逆拡散回路 4₂₁〜4_2N、重み付け合成回路 5₂、重み計算部 6₂、伝送路推定回路 7₂、複素共役回路 8₂、初期重み生成部 9₂、および乗算器 10₂で構成されている。また、重み計算部 6₂は、信号同相平均計算部 13₂、相関検出部 14₂、および時間平均計算部 15₂を有している。

サーチャ 1 6は、 N個のアンテナ 1 〜1 _Nで受信した各信号を用いて L個のマルチパスの遅延時間を検出する。そして、サーチャ 1 6は、レイク合成め各フィンガとなる信号処理部 2 2,の遅延器 3 3し、重み計算部 6 6し、および初期重み生成部 9 ^ 9 Jこ各々のフィンガで用いる遅延時間のタイミング情報を通知する。

なお、 N個のアンテナ 1，〜は互いに高い相関を有するように近接して配置されている。そのため、 N個のアンテナ 1，〜1 _Nの遅延プロファイルは、全て同じとみなすことができる。したがって、各マルチパスの遅延時間のタイミング情報はアンテナ 1 ,〜1 _Nによらず共通に使用できる。

遅延器 3 は、アンテナ 1 〜 1 _Nで受信した各信号を、サーチャ 1 6から通知されたタイミング情報に従って遅延させ、逆拡散回路 4 ^〜斗^に送る。同様に、遅延器 3 ₂~ まアンテナ 1 〜 1 _Nで受信した各信号をサーチャ 1 6から通知されたタイミング情報に従って遅延させる。これにより、信号処理部 2 2 ^の各々が L個のマルチパスに対応付けられる。

逆拡散回路 4 , 〜4 _{1 N}は、遅延器 3，で遅延された受信信号の各々を逆拡散し、重み付け合成回路 5 ,、重み計算部 6 _¾ および初期重み生成部 9 _Λに送る。

初期重み生成部 9 ₁は、重み計算部 6 により十分な精度の重みが得られないときに用いるための初期重みを生成し、重み付け合成回路 5 に送る。

初期重み生成部 9 ,は、サーチャ 1 6がフィンガを信号処理部 2 _Λに新たに割リ当てるときや、フィンガを割リ当てられた信号処理部 2 ₁の重み計算部 6 ₁にて十 '分な平均化時間が取れていないときに用いられる。平均化時間とは平均化の対象となる変動値について平均を求めるのに用いられる時間である。平均化時間における平均化により、変動値の平均化時間における平均値が求められる。また使用中のフィンガのパスタイミングが大きく変化したときにも、初期重み生成部 9，が用いられる。

図 2は、重み付け合成回路 5，の構成を示すブロック図である。重み付け合成回路 5，は、乗算器 1 7，〜1 7 _Ν、加算器 1 8、および複素共役回路 1 9 〜1 9 _Ν を有している。

重み付け合成回路 5，の複素共役回路 1 9 1 9 _Νは、重み計算部 6 または初期重み生成部 9 で生成された重みの複素共役を生成し、乗算器 1 7 ^ 1 7 _Νに送る。

乗算器 1 7 ^ 1 7 _Νの各々は、逆拡散回路 4 η〜4 _{1 Ν}により逆拡散された受信信号と、それに対応する複素共役回路 1 9 〜1 9 _Nで生成された重みの複素共役とを乗算し、加算器 1 8に送る。

加算器 1 8は、乗算器 1 7 1 7 _Nの出力を合成し、図 1に示された伝送路推定回路 7 と乗算器 1 に送る。

重み計算部 6 ₁の信号同相平均計算部 1 3，は、各逆拡散回路 4，〜 4， _Nにより逆拡散された各信号のシンボルを、互いに位相を合わせてべクトル加算し、各ァンテナ毎の信号平均値を求めて相関検出部 1 4，に送る。その際、べクトル加算するシンボル数は任意である。また、各シンボルに対して任意に重み付けをしてもよい。

相関検出部 1 4，は、信号同相平均計算部 1 3 からの各信号平均値を用いて、基準となるアンテナでの受信信号と、その他のアンテナでの受信信号との相関を求める。そのため、相関検出部 1 4，は、基準アンテナに対応する信号平均値の複素共役と、他のアンテナに対する信号平均値とを乗算し、各乗算結果である相関値を時間平均計算部 1 5 に送る。

時間平均計算部 1 5 ·!は、相関検出部 1 4 からの各乗算結果について所定時間における平均をとリ、各アンテナ 1 〜1 _Nに対する重みを求めて重み付け合成回路 5 ,に送る。なお、時間平均計算部 1 5，において平均をとる時間や、重み付け方法は様々あ！^ 任意に邐択できる。

これらによリ、重み付け合成回路 5 は、重み計算部 6 で生成された重みを用いてアンテナ 1，〜1 _Νによる受信信号の振幅および位相を制御して合成し、所望のユーザ信号を高利得で受信可能な指向性を形成する。

伝送路推定回路 7，は、重み付け合成回路 5，の出力信号から伝送路歪みを推定し、複素共役回路 8，に送る。

複素共役回路 8 ,は、伝送路推定回路 7 ₁にて推定された伝送路歪みの複素共役を生成する。

乗算器 1 0 は、重み付け合成回路 5 の出力信号に、複素共役回路 8 ,で生成された伝送路歪みの複素共役を乗算することにより、伝送路歪みを補償する。同様にして、信号処理部 2 〜 2 Jこよる各フィンガから伝送路歪みの補償された信号が得られる。加算器 1 1は、信号処理部 2 ^ 2 ^の出力信号を加算することにより、レイク合成を行い、合成出力信号を判定器 1 2に送る。

判定器 1 2は各シンポルを判定し、第 kユーザの受信シンボルを出力する。図 3は、図 1に示した適応アンテナ受信装置において、フィンガを割り当てるときの動作を示すフローチャートである。図 3を参照すると、まず、信号処理部 ,〜 ^は、割り当てられたフィンガが新規のフィンガか否か判断する（ステツプ C 1 ) 。

割り当てられたフィンガカ《新規のフィンガであれば、信号処理部 2 〜 2 しは、初期重み生成部 9 ，〜 9 _Lで生成された初期重みを重み付け合成回路 5， ~ 5しにて使用する (ステップ C 4 )

割リ当てられたフィンガが新規のフィンガでなければ、信号処理部 2 2 _Lは、重み計算部 6 〜 6 しの信号同相平均計算部 1 3 ，〜 1 3 および時間平均計算部 1 5，〜 1 5しにおいて平均化時間が十分にとれているか否か判断する（ステップ C 2 ) 。

重み計算部 6，〜 6しの平均化時間が十分にとれていなければ、信号処理部 2 ₁ 〜 2 _Lは、初期重み生成部 9 〜 9しで生成された初期重みを重み付け合成回路 5 〜 5しにて使用する（ステップ C 4 ) 。また、重み計算部 6，〜 6 _Lの平均化時間が十分にとれていれば信号処理部 2、〜2 _Lは、重み計算部 6 L〜 6しの時間平均計算部 1 5，〜 1 5しで生成された重みを重み付け合成回路 5，〜 5しにて使用する (ステップ C 3 ) 。

図 4は、図 1に示した適応アンテナ受信装置において、フィンガのパスタイミングが変化したときの動作を示すフローチャートである。図 4を参照すると、まず、信号処理部 2，〜 2しは、フィンガのパスタィミングが X _τチップ以上変化したか否か判断する（ステップ D 1 ) 。 χ _τは、パスタイミングの変化量に対する閾値であり、重み計算部 6 6しによリ算出される重みが追従できない程にパスタイミングの変化が急激であつたか否かを決める。

フィンガのパスタイミングが X ₇チップ以上変化すると、信号処理部 2 ，〜 2 しは、初期重み生成部 9 ，〜 9 しで生成した初期重みを重み付け合成回路 5 〜 5 しにて使用する（ステップ D 4 ) 。フィンガのパスタイミングの変化が χ _τチップ未満であれば、信号処理部 2 2 しは、重み計算部 6 6 _Lの信号同相平均計算部 1 3 〜 1 3 しおよび時間平均計算部 1 5 ,〜 1 5 Jこおいて平均化時間が十分にとれてい 0か否か判断する（ステップ D 2 ) 。

重み計算部 6 〜 6しの平均化時間が十分にとれていなければ、信号処理部 2 , 〜 2しは、そのフィンガの初期重み生成部 9 , - 9 しで生成された初期重みを重み付け合成回路 5，〜 5 Jこて使用する（ステップ D 4 ) 。また、重み計算部 6 ,〜6 しの平均化時間が十分にとれていれば、信号処理部 2，〜 2 しは、そのフィンガの重み計算部 6，〜 6 しの時間平均計算部 1 5 〜 1 5 しで生成された重みを重み付け合成回路 5 〜 5しにて使用する（ステップ D 3 ) 。

一般に、適応アンテナにて使用される初期重みの決定方法には 2通りがある。

1つの方法は、ユーザ信号の到来方向が受信状況によって異なる点を考慮し、いかなる状況でもユーザ信号を受信できるように、受信状況に関わらず受信できる値、例えば無指向性重みを初期重みとする方法である。

他の方法は、複数のアンテナ 1 ，〜 1 _Nで受信した信号から初期重みを推定する方法である（特開 2 0 0 2— 7 7 0 1 1号公報参照）。例えば、各アンテナによる受信信号から伝送路推定を行い、それによつて得られる重みを初期重みとする方法である。

上述した従来技術には以下に示すよラな問題点がある。

初期重みとして無指向性重みを使用する場合全ての方向に対しても同じ利得なので、所望のユーザ信号の到来方向にビームを向けることができなかった。また、複数のアンテナ 1 〜 1 _Nで受信した信号を用いて伝送路推定を行い、それによって得られる重みを初期重みとして使用する場合、短時間では高精度の伝送路推定が困難なため、所望のユーザ信号の到来方向にビームを向けることができないことがあった。

そのため、フィンガを新規に割り当てるとき、フィンガのパスタイミングが大きく変化したとき、あるいは重み計算部 6，〜 6 _Lの平均化時間が十分にとれていないとき、ユーザ信号の受信特性が劣化する可能性があった。

また、複数のアンテナ 1 ，〜 1 _Νで受信した信号を用いて伝送路推定を行い、それによって得られる重みを初期重みとして使用する場合、伝送路推定を行うための演算量が大きく、信号処理部 2 2しにかかる負荷が大きくなリ、大きな処理能力が要求されていた。発明の開示

本発明の目的は、良好な受信特性でユーザ信号を受信できる初期重みを短時間かつ少ない演算で求めることのできる、オープンループ制御による適応アンテナ受信装置を提供することである。

上記目的を達成するために本発明の適応アンテナ受信装置は、少なくとも 1つの到来波に対して信号処理部を割り当て、各信号処理部において、複数のアンテナによる受信信号から所定の演算により得られる演算値の時間平均を用いて決定した各アンテナの重みで各ァンテナにて受信される信号を重み付け合成することによリ複数の信号処理部で受信された複数の到来波をさらに合成して所望の信号を得る。

そして、本発明の適応アンテナ受信装置において、まず、到来方向検出部が、時間平均を求めるための平均化時間が所定時間以上確保されている各信号処理部にて決定された重みからその信号処理部にて受信されている到来波の到来方向を検出する。次に、受信品質取得部が、平均化時間が所定時間以上確保されている各信号処理部にて重み付け合成によリ受信されている到来波の信号の受信品質を求める。次に、情報収集選択処理部が、平均化時間が所定時間以上確保されている各信号処理部における各到来方向および各受信品質に基づき、時間平均を用いた重みの決定を開始しょうとする信号処理部における初期のビーム方向を選択する。

したがって、本発明によれば、平均化時間が十分にとられている各信号処理部で受信されている到来波の信頼性の高い到来方向および受信品質に基づいて、時間平均を用いた重みの決定を開始しょうとする信号処理部の初期のビーム方向を選択することができる。その結果、初期において短時間かつ容易に受信特性の良い指向性ビームを得ることができる。

なお、情報収集選択処理部は、平均化時間が所定時間以上確保されている各信号処理部の中で、最良の受信品質が得られた信号処理部で検出された到来方向に最も近いビーム方向を、予め複数定められたビーム方向の中から選択することとしてもよい。

したがって、初期のビーム方向として選択可能なビーム方向が一覧表テーブルなどで予め複数定められており、平均化時間が十分にとられた信頼性の高い受信品質測定が行われている各到来波の中で最も受信品質の良い到来波の到来方向に最も近いビーム方向を、その複数の中から選択するだけでよい。そのため、初期において少ない処理で短時間に受信品質の良好な指向性ビームを得ることができる。また、初期重み生成部が、情報収集選択処理部で選択された初期のビーム方向に指向性ビームを形成し、信号処理部において平均化時間が所定時間以上確保されるまで重み付け合成に用いられる初期重みを求めることとしてもよい。

したがって、時間平均を用いた重みの決定を開始しょうとする信号処理部において、平均化時間が十分となるまで、容易かつ短時間に取得したビーム方向の重みを用い、平均化時間が十分にとれた後には、時間平均で得られた精度の高い重みを用いることができる。そのため、平均化時間が十分に取れる前後とも、そのときの状況に応じて適切なビーム方向の決定方法が選択され、常に受信特性の良い指向性ビームを得ることができる。図面の簡単な説明

図 1は、従来の適応アンテナ受信装置の構成例を示すブロック図である。図 2は、重み付け合成回路の構成を示すブロック図である。

図 3は、図 1に示した適応アンテナ受信装置において、フィンガを割り当てるときの動作を示すフローチャートである。

図 4は、図 1に示した適応アンテナ受信装置において、フィンガのパスタイミングが変化したときの動作を示すフローチヤ一卜である。

図 5は、本発明の一実施形態によるオープンループ制御の適応アンテナ受信装置の構成例を示すブロック図である。

図 6は、適応アンテナを構成するアンテナによって信号が受信される様子の一例を示す図である。

図 7は、直交マルチビームで定められた複数のビームから、最大の S I Rが測定されたフィンガの到来方向情報に最も近い方向に向くビームを選択する様子を示す図である。

図 8は、等間隔マルチビームで定められた複数のビームから、最大の S I Rが測定されたフィンガの到来方向情報に最も近い方向に向くビームを選択する様子を示す図である。

図 9は、直交あるいは等間隔マルチビームの重みを示す一覧表である。

図 1 0は、本実施形態による適応アンテナ受信装置において、フィンガを割り当てるときの動作を示すフローチヤ一卜である。

図 1 1は、本実施形態による適応アンテナ受信装置において、フィンガのパスタイミングが変化したときの動作を示すフローチヤ一卜である。

図 1 2は、本発明の他の実施形態によるオープンループ制御の適応アンテナ受信装置の構成例を示すブロック図である。

図 1 3は本発明のさらに他の実施形態によるオープンループ制御の適応アンテナ受信装置の構成例を示すブロック図である。発明を実施するためにの最良の形態

本発明の一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

図 5は本実施形態によるオープンループ制御の適応アンテナ受信装置の構成例を示すプロック図である。図 5に示された本実施形態の適応アンテナ受信装置は、適応アンテナを構成するアンテナの数が N ( Nは 2以上の整数）であり、合成するマルチパスの数が L ( Lは自然数) である。そして、図 5には、第 kユーザ ( kは自然数) の移動局から受信されるユーザ信号を受信する回路部分が示されている。

図 5を参照すると、適応アンテナ受信装置は、アンテナ 1 1 ^ 信号処理部 2 〜 2し、加算器 1 1、判定器 1 2、サーチャ 1 6、および情報収集選択処理部 2 2を有している。

信号処理部 2，は、遅延器 3 ,、逆拡散回路 4 ，〜 4 _Ν、重み付け合成回路 5 ,、重み計算部 6い伝送路推定回路 7い複素共役回路 8い初期重み生成部 9い乗算器 1 0，、到来方向検出部 2 0，、および S I R測定部 2 1 を有している。また、重み計算部 6，は、信号同相平均計算部 1 3い相関検出部 1 4いおよび時間平均計算部 1 5，を有している。

図示されていないが、信号処理部 2 ₂〜 2 _Lの内部は信号処理部 2 と同じ構成である。例えば、信号処理部 2 ₂は、遅延器 3 ₂、逆拡散回路 4 _{2 1}〜 4 _{2 N}、重み付け合成回路 5 ₂、重み計算部 6 ₂、伝送路推定回路 7 ₂、複素共役回路 8 ₂、初期重み生成部 9 ₂、乗算器 1 0 ₂、到来方向検出部 2 0 ₂、および S I R測定部 2 1 ₂で構成されている。また、重み計算部 6 ₂は、信号同相平均計算部 1 3 ₂、相関検出部 1 4 ₂、および時間平均計算部 1 5 ₂を有している。

サーチャ 1 6は、 N個のアンテナ 1 〜 1 _Nで受信した各信号を用いて L個のマルチパスの遅延時間を検出する。この遅延時間は例えばチップ数によって示される。そして、サ一チヤ 1 6は、信号処理部 2，〜 2 _Lの各々の遅延器 3，〜 3い重み計算部 6 ，〜 6し、および初期重み生成部 9 〜 9しに、各々で用いる遅延時間のタイミング情報を通知する。また、サーチャ 1 6は、全ての信号処理部 2，〜 2 _L に通知した遅延時間のタィミング情報を情報収集選択処理部 2 2にも通知する。なお、サーチャ 1 6が信号処理部 2，〜 2 _Lの各々の遅延器 3 ,〜 3い重み計算部 6 〜 6いおよび初期重み生成部 9，〜 9 Jこ各マルチパス遅延時間のタィミング情報を通知して信号処理動作を開始させることを、信号処理部 2 〜 2 Jこフインガを割り当てると称する。

また、 N個のアンテナ 1 ,〜1 _Nは互いに高い相闋を有するように近接して配置されている。そのため、 N個のアンテナ 1，〜1 _Nの遅延プロファイルは、全て同じとみなすことができる。したがって、各マルチパスの遅延時間のタイミング情報はアンテナ 1，〜1 _Nによらず共通に使用できる。

遅延器 3，は、アンテナ 1 ₁〜 1 _Nで受信した信号の各々を、サーチャ 1 6から通知されたタイミング情報に従って遅延させて逆拡散回路 4 "〜 4 _{1 N}に送る。同様に、遅延器 3 ₂〜 3 _Lは、アンテナ 1 ，〜 1 _Nで受信した信号の各々を、サーチャ 1 6から通知されたタイミング情報に従って遅延させる。これにより、信号処理部 2，〜 2しの各々が L個のマルチパスに対応付けられる。

逆拡散回路 4 4 _{1 N}は、遅延器 3，で遅延された受信信号の各々を逆拡散し、重み付け合成回路 5い重み計算部 6 ₁ および初期重み生成部 9 に送る。重み付け合成回路 5,は、図 2に示した従来のものと同じ構成である。図 2を参照すると、重み付け合成回路 5，は、乗算器 17 17_N、加算器 18、および複素共役回路 19，〜19_Nを有している。

重み付け合成回路 5，の複素共役回路 19 1 9_Nは、重み計算部 6 または初期重み生成部 9，で生成された重みの複素共役を各々生成し、乗算器 1フ，〜"！ 7_N に送る。乗算器 17^17_Nの各々は、逆拡散回路 4n〜4_1Nにより逆拡散された受信信号と、その各々に対応する複素共役回路 19，〜19_Nで生成された重みの複素共役とを乗算し、加算器 18に送る。加算器 18は、乗算器 17，〜17_N の出力を合成し、図 5に示された伝送路推定回路 7，、乗算器 10ぃおよび S I R測定部 21，に送る。

以上のようにして、重み付け合成回路 5,は、逆拡散回路 4 〜 ^からの信号を重み付け合成する。

重み計算部 6 の信号同相平均計算部 13 は、逆拡散回路 4 "〜 ^により逆拡散された信号のシンボルを、各シンボルの位相を合わせてべクトル加算（同相加算）し、各アンテナ毎の信号平均値を求めて相関検出部 14_>に送る。その際、同相加算するシンポル数（平均シンボル数）は任意である。また、各シンポルに対して任意に重み付けをしてもよい。同相加算により求まる信号平均値は、受信号の S ! NR (S i g n a l ΐ o I n t e r f e r e n c e l u s No i s e Ra t i o : 希望波信号電力対干渉波信号電力と熱雑音電力の比）が改善された信号である。

逆拡散されたシンボルに変調がかかっている場合、そのシンボルを単純に同相加算することはできない。その場合、既知のパイロット信号を用いれば、パイ口ッ卜シンポルで変調を除去することにより、同相加算が可能となる。平均シンポル数が多いほど S I NRの改善効果は大きいが、フエージングなどによリ位相変動がはげしい場合には平均シンボル数が制限される。

相関検出部 14，は、信号同相平均計算部 1 3，からの各信号平均値を用いて、基準となるアンテナでの受信信号と、その他のアンテナでの受信信号との相関値を求める。そのために、相関検出部 14，は、基準アンテナに対応する信号平均値の複素共役と、他のアンテナに対する信号平均値とを乗算する。そして、相関検出部 1 4，は各乗算結果である相関値を時間平均計算部 1 5，に送る。

図 6は、適応アンテナを構成するアンテナ 1 ~ 1 _Nによって信号が受信される様子の一例を示す図である。この例では、アンテナ 1，〜1 _Nは、素子間隔 dで等間隔に一列に並んで配置されている。

各アンテナ 1，~ 1 _Nで受信される信号の位相の進みは、その信号の到来方向に依存して互いに異なる。例えば、アンテナ 1，で受信される信号は、アンテナ 1 _n ( nは、 2≤n≤Nの整数）で受信される信号に比べて、（n— 1 ) ( 2 7T d / λ ) s i n 0 ₀だけ位相が進む。なお、ここで 0 ₀は、アンテナ 1，〜の配列方向に対する信号の到来方向の角度である。また、 λは搬送波周波数の波長である。したがって、アンテナ 1，を基準アンテナとすると、理想的には、 η番目のアンテナ 1 _πで受信される信号の位相である一（η— 1 ) ( 2 7Γ d / λ ) s ί η 0。が、相関値として相関検出部 1 4，によって検出されることとなる。

時間平均計算部 1 5，は、相関検出部 1 4，から得られる各相関値について所定時間の平均をとることにより、各アンテナ 1 〜1 _Νに対する重みを求めて重み付け合成回路 5，および到来方向検出部 2 0，に送る。なお、時間平均計算部 1 5 ₁ において平均をとる時間や、重み付け方法は様々あり、任意に選択できる。

これらにより、重み付け合成回路 5 は、重み計算部 6 で生成された重み、または初期重み生成部 9 で生成された初期重みを用いてアンテナ 1 〜1 _Νによる受信信号の振幅および位相を制御して合成し所望のユーザ信号を高利得で受信可能な指向性を形成する。

各アンテナ 1，〜 1 _Νに対する重み付けは、角度 Θ 0の方向から到来する希望信号に対して、各アンテナ 1，〜1 _Νの受信信号の位相を、基準アンテナとなるアンテナ 1 の受信信号の位相に合わせて合成するように働く。また、角度 Θ。と異なる方向から到来する信号に対しては、基準アンテナとなるアンテナ 1，と他のアンテナとで位相が合わない。

そのため、ァレーアンテナの指向性としては、角度 Θ。の方向に高い利得を有し、角度 Θ 0以外の方向の利得が低減されるビームが形成される。

伝送路推定回路 7 ^ 重み付け合成回路 5 ,の出力信号から伝送路歪みを推定し、複素共役回路 8 に送る。複素共役回路 8，は、伝送路推定回路 7，にて推定された伝送路歪みの複素共役を生成する。

乗算器 10，は、重み付け合成回路 5 ,の出力信号に、複素共役回路 8 ,で生成された伝送路歪みの複素共役を乗算することによリ、伝送路歪みを補償する。

同様にして、信号処理部 2 2 Jこよる各々のフィンガから伝送路歪みの補償された信号が得られる。

加算器 1 1は、信号処理部 2^2^の出力信号を加算することによりレイク合成を行い、合成出力信号を判定器 1 2に送る。

判定器 12は各シンボルを判定し、第 kユーザの受信シンボルを出力する。到来方向検出部 20^20 Jま、重み計算部 6 〜の時間平均計算部 15, 〜1 5_Lで生成された重みから、到来方向の角度 0。を求め、情報収集選択処理部 22に送る。

S I R測定部 21，〜21しは、重み付け合成回路 5，〜しの出力から、任意の時間平均した S I R (S i g n a I t o I n t e r f e r e n c e Ra t i o ：希望波信号電力対干渉波信号電力比）を測定し、情報収集選択処理部 2 2に送る。この S I Rを平均する時間（平均化時間）は、重み計算部 6，〜6しの信号同相平均計算部 1 3,〜1 3しおよび時間平均計算部 1 5，〜1 5^で用いられる平均化時間と同程度が好ましい。平均化時間とは平均化の対象となる爽動値について平均を求めるのに用いられる時間である。平均化時間における平均化によリ、変動値の平均化時間における平均値が求められる。

情報収集選択処瑪部 22には、サーチャ 16から各フィンガのタイミング情報が入力されている。また、情報収集選択処理部 22には、既にフィンガが割り当てられている信号処理部 2，〜 2 _Lの S I R測定部 21，〜21 _Lから S I Rの情報が入力されている。さらに、情報収集選択処理部 22には、既にフィンガが割リ当てられておリ、重み計算部 6 ,〜 6しにおいて平均化時間が十分にとれている信号処理部 2 〜 2しの到来方向検出部 20，〜 20しから到来方向の情報が入力されている。

そして、情報収集選択処理部 22は、サーチャ 16力信号処理部 2 2しにフィンガを新たに割リ当てるとき、信号処理部 2,-2 Jこ割リ当てているフィンガのパスタイミングが大きく変化したとき、あるいは既にフィンガを割リ当てられている信号処理部 2 〜 2 _Lの重み計算部 6 ,〜 6 しの信号同相平均計算部 1 3，〜 1 3 _Lおよび時間平均計算部 1 5，〜 1 5 Jこおいて平均化時間が十分にとれていないとき、その信号処理部 2 2しの初期重み生成部 9，〜 9 _Lに、初期重みを生成するのに用いるビーム番号を通知する。このとき通知されるビーム番号は、いずれかの信号処理部 2 〜 2 Jこ既に割リ当てられているフィンガの中で、重み計算部 6 ^ 6 _Lの信号同相平均計算部 1 3 1 3しおよび時間平均計算部 1 5 1 5 しにおいて平均化時間が十分にとれており、 S I R測定部 2 1 ，〜2 1 Jこて測定された S I Rが最大のフィンガにおける信号の到来方向に最も近い方向のビーム番号である。なお、ビーム番号は、信号の到来方向に対して、直交あるいは等間隔マルチビームを用いて予め複数定められておリ、情報収集選択処理部 2 2は、その中から上述した条件に合ったビーム番号を選択することとなる。

図 7は、直交マルチビームで定められた複数のビームから、最大の S I カ《測定されたフィンガの到来方向情報に最も近い方向に向くビームを選択する様子を示す図である。図 7では、横軸がビーム方向を示す角度 Θであり縦軸が振幅である。そして、初期重みとして選択可能な複数（ここでは M個： Mは自然数）のビームの特性が示されている。

図 7に示されている直交マルチピー厶はあるビームのピーク方向が他のビームのヌル方向となるように各ビームの方向が定められている。最大の S I Rが測定されるフィンガの到来方向が角度 Θ。であれば、その方向に最も近い方向の、ビーム番号 mのビームが選択される。

図 8は、等間隔マルチビームで定められた複数のビームから、最大の S I が測定されたフィンガの到来方向情報に最も近い方向に向くビームを選択する様子を示す図である。図 8に示されている等間隔マルチビームは、ビーム方向の間隔が等しくなるように各ビームの方向が定められている。最大の S I Rが測定されるフィンガの到来方向が角度 0。であれば、図 7と同様に、その方向に最も近い方向の、ビーム番号のビームが選択される。

なお、最大の S I Rが測定されたフィンガの到来方向情報を用いるのは、そのフィンガのビーム方向のパスにおいて受信品質が高い可能性が高いからである。移動通信セルラーシステムのマクロセル環境においては、移動局から送出された電波はまず移動局周辺のビルや建物などの地形や地物によリ反射、回折、散乱し、ほぼ同じ到来角をもった複数のパスを通って基地局に到来するのが一般的である。そのため、上述したように選択されたフィンガの到来方向情報に最も近いビームのビーム番号の重みを初期重み生成部 9，〜 9 _Lで生成される初期重みとして用いるのが妥当である。

また、最大の S I Rが測定されたフィンガの到来方向情報を直接、初期重みの生成に用いていない。これは、既に割り当てられたフィンガで、重み計算部 6，〜 6しの信号同相平均計算部 1 3 , ~ 1 3 _Lおよび時間平均計算部 1 5，〜 1 5しにおいて平均化時間が十分にとれており、最大の S I Rが測定された信号処理部 2，〜 2しの到来方向情報は、信号処理部 2 2しに新たに割り当てるフィンガ、タィミングが大きく変化したフィンガ、あるいは割リ当てられた信号処理部 2，〜 2しの重み計算部 6，〜 6しにおいて平均化時間が十分にとれていないフィンガの信号到来方向と異なると考えられるからである。

初期重み生成部 9 〜 9しは、重み計算部 6 〜 6しにより十分な精度の重みが得られないときに用いられる初期重みを生成し、重み付け合成回路 5，〜に送る。初期重み生成部 9，〜 9 _Lは、サ一チヤ 1 6が信号処理部 2，〜 2しにフィンガを新たに割当てるとき、フィンガを割り当てられた信号処理部 2 ' 2しの重み計算部 6 ,〜 6しにて十分な平均化時間が取れていないときに用いられる。また使用中のフィンガのパスタイミングが大きく変化したときにも、初期重み生成部 9，〜 9しが用いられる。

図 9は、直交あるいは等間隔マルチビームの重みを示す一覧表である。この一覧表は、初期重み生成部 9 ,〜 9しが重みを決定するのに用いられる。

図 9を参照すると、ビーム番号に対応する重みが示されている。初期重み生成部 9 〜 9 _Lは、情報収集選択処理部 2 2によって通知されたビーム番号 mに対応する重みを図 9の一覧表から選択し、それを重み付け合成回路 5 , ~ 5 Lに通知する。

なお、初期重み生成部 9 9 _Lは、既に信号処理部 2，〜 2 こ割り当てられているフィンガの中に、重み計算部 6，〜 6 Jこおいて平均化時間が十分にとられているフィンガが無ければ、無指向性重み等の所定の重み、あるいは伝送路推定から求まる推定重みを用いる。無指向性重み等の所定の重み、あるいは伝送路推定から求まる推定重みを、以下、第 2の初期重みと称する。

図 1 0は、本実施形態による適応アンテナ受信装置において、フィンガを割り当てるときの動作を示すフローチャートである。

図 1 0を参照すると、まず、情報収集選択処理部 2 2が、サーチャ 1 6によつて信号処理部 2， ~ 2 しに割リ当てられたフィンガが新規のものか否か判定する (ステップ A 1 ) 。新規フィンガであれば、次に、情報収集選択処理部 2.2は、既に信号処理部 2，〜 2 Jこ割リ当てられていたフィンガの中に、重み計算部 6 , 〜 6 しの信号同相平均計算部 1 3，〜 1 3 しおよび時間平均計算部 1 5，〜 1 5しにおいて平均化時間が十分にとれているものがあるか否か判定する (ステップ A 6 )。平均化時間が十分な既存のフィンガがなければ、情報収集選択処理部 2 2は、その旨を、新規フィンガが割 y当てられた信号処理部 2，〜 2 しの初期重み生成部

9，〜 9しに通知する。その通知を受けた初期重み生成部 9，〜 9 ま第 2の初期重みを生成して重み付け合成回路 5 ,〜 5 Jこ送る。初期重み生成部 9 ,〜 9 しから第 2の初期重みを受けた重み付け合成回路 5，〜 5 しは、その第 2の初期重みを用いて重み付け合成を行う（ステップ A 8 ) 。

ステツプ A 6の判定において、平均化時間が十分な既存フィンガが少なくとも 1つ有れば、情報収集選択処理部 2 2は、その既存フィンガの中で最大の S I R が測定されているフィンガの信号到来方向に最も近い方向のビームのビーム番号を、新規フィンガが割 y当てられた信号処理部 2 〜 2しの初期重み生成部 9 〜 9 Jこ通知する。その通知を受けた初期重み生成部 9 〜 9 Jま、そのビーム番号に対応する初期重みを一覧表から選択して重み付け合成回路 5 5 送る。初期重み生成部 9 ，〜 9 しから初期重みを受けた重み付け合成回路 5 ,〜 5 t, その初期重みを用いて重み付け合成を行う（ステップ A 7 ) 。

ステップ A 1の判定において、新規フィンガでなければ、情報収集選択処理部 2 2は、そのフィンガが割リ当てられている信号処理部 2 , - 2しにおいて平均化時間が十分にとれているか否か判定する（ステップ A 2 ) 。

平均化時間が十分でなければ、情報収集選択処理部 2 2は、既に信号処理部 2，〜 2 しに割リ当てられていたフィンガの中に、重み計算部 6，〜 6しの信号同相平均計算部 1 3 〜 1 3 _Lおよび時間平均計算部 1 5，〜1 5 Jこおいて平均化時間が十分にとれているものがあるか否か判定する（ステップ A 4 ) 。

平均化時間が十分な既存フィンガが少なくとも 1つ有れば、ステップ A 7の処理に進み、情報収集選択処理部 2 2は、その既存フィンガの中で最大の S I Rが測定されているフィンガの信号到来方向に最も近い方向のビームのビーム番号を、新規フィンガが割リ当てられた信号処理部 2 ，〜 2 しの初期重み生成部 9，〜 9 しに通知する。その通知を受けた初期重み生成部 9，〜0 、そのビーム番号に対応する初期重みを一覧表から選択して重み付け合成回路 5 ,〜5 しに送る。初期重み生成部 9，〜 9 しから初期重みを受けた重み付け合成回路 5，〜 5 ,は、その初期重みを用いて重み付け合成を行う。

ステップ A 4の判定で、平均化時間が十分な既存のフィンガがなければ、情報収集選択処理部 2 2は、その旨を、フィンガの割り当ての対象となっている信号処理部 2 ,〜 2 しの初期重み生成部 9，〜 9 しに通知する。その通知を受けた初期重み生成部 9 〜 9 Jま、第 2の初期重みを生成して重み付け合成回路 5 〜 5 Jこ送る。初期重み生成部 9 〜 9 _Lから第 2の初期重みを受けた重み付け合成回路 5 ₁ 〜5 _Lは、その第 2の初期重みを用いて重み付け合成を行う（ステップ A 5 ) 。

ステップ A 2の判定で、平均化時間が十分であれば、フィンガの割 y当ての対象となっている信号処理部 2 ，〜 2 しの重み計算部 6，〜 6 しは、算出した重みを重み付け合成回路 5 ,〜 5 Jこ送る。重み計算部 6，〜 6 しから重みを受けた重み付け合成回路 5 ,〜5 しは、その重みを用いて重み付け合成を行う（ステップ A 3 ) 。図 1 1は、本実施形態による適応アンテナ受信装置において、フィンガのパスタイミングが変化したときの動作を示すフローチャー卜である。

図 1 1に示すように、サーチャ 1 6によっていずれかの信号処理部 2 ,〜2しに割り当てられているフィンガのパスタイミング（遅延時間）が変化すると、情報収集選択処理部 2 2が、そのフィンガのパスタイミングが X _τチップ以上変化したか否か判定する（ステップ Β 1 ) 。ここで、 χ _τチップは、パスタイミングの変化量に対する閾値であり、重み計算部 6 〜 6 しにより算出される重みが追従できない程にパスタイミングの変化が急激であつたか否かを決める。パスタイミングの変化が閾値を越えて大きく変化した場合、平均化時間が十分にとれるまで、重み計算部 6 ，〜 6 しからの重みは信用できない。

ノスタイミングの変化が χ _τチップ以上であれば、次に、情報収集選択処理部 2 2は、既に信号処理部 2，〜 2 Jこ割り当てられていたフィンガの中に、重み計算部 6 〜 6 t_の信号同相平均計算部 1 3 ，〜 1 3 !_および時間平均計算部 1 5 〜 1 5 しにおいて平均化時間が十分にとれているものがあるか否か判定する（ステップ B 6 ) o

平均化時間が十分な既存のフィンガがなければ、情報収集選択処理部 2 2は、その旨を、処理対象となっている信号処理部 2 2 _Lの初期重み生成部 9 9 しに通知する。その通知を受けた初期重み生成部 9 Θ ^は、第 2の初期重みを生成して重み付け合成回路 5，〜 5 Jこ送る。初期重み生成部 9 ，〜 9 しから第 2の初期重みを受けた重み付け合成回路 5 ，〜しは、その第 2の初期重みを用いて重み付け合成を行う（ステップ B 8 ) 。

ステップ B 6の判定において、平均化時間が十分な既存フィンガが少なくとも 1つ有れば、情報収集選択処理部 2 2は、その既存フィンガの中で最大の S I R が測定されているフィンガの信号到来方向に最も近い方向のビームのビーム番号を、処理対象となっている信号処理部 2，〜 2 _Lの初期重み生成部 9，〜 9 Jこ通知する。その通知を受けた初期重み生成部 9，〜 9 Jま、そのビーム番号に対応する初期重みを一覧表から選択して重み付け合成回路 5，〜 5 Jこ送る。初期重み生成部 9 ，〜 9 しから初期重みを受けた重み付け合成回路 5 ，〜 5 しは、その初期重みを用いて重み付け合成を行う（ステップ B 7 ) 。

ステツプ B 1の判定において、パスタィミングの変化が X _τチップ未満であれば、情報収集選択処理部 2 2は、そのフィンガが割リ当てられている信号処理部 2 ₁ 〜 2 Jこおいて平均化時間が十分にとれているか否か判定する (ステップ B 2 ) 。

平均化時間が十分でなければ、情報収集選択処理部 2 2は、既に信号処理部 2 〜 2 しに割リ当てられていたフィンガの中に、重み計算部 6 〜 6 しの信号同相平均計算部 1 3，〜 1 3 しおよび時間平均計算部 1 5 , ~ 1 5 Jこおいて平均化時間が十分にとれているものがあるか否か判定する（ステップ B 4 ) 。

平均化時間が十分な既存フィンガが少なくとも 1つ有れば、ステップ B 7の処理に進み、情報収集選択処理部 2 2は、その既存フィンガの中で最大の S I Rが測定されているフィンガの信号到来方向に最も近い方向のビームのビーム番号を、処理対象となつている信号処理部 2 ，〜 2 しの初期重み生成部 9 ，〜 9 しに通知する。その通知を受けた初期重み生成部 9，〜9 Jま、そのビーム番号に対応する初期重みを一覧表から選択して重み付け合成回路 5 〜^に送る。初期重み生成部 9 ，〜 9しから初期重みを受けた重み付け合成回路 5 ₁〜 5 _Lは、その初期重みを用いて重み付け合成を行う。

ステップ B 4の判定で、平均化時間が十分な既存のフィンガがなければ、情報収集選択処理部 2 2は、その旨を、処理対象となっている信号処理部 2 〜 2しの初期重み生成部 9 ,〜 9しに通知する。その通知を受けた初期重み生成部 9，〜 9 _L は、第 2の初期重みを生成して重み付け合成回路 5 ₁〜 5 Jこ送る。初期重み生成部 9，〜 9 しから第 2の初期重みを受けた重み付け合成回路 5 ~ 5 しは、その第 2 の初期重みを用いて重み付け合成を行う（ステップ B 5 ) 。

ステップ B 2の判定で、平均化時間が十分であれば、処理対象となっている信号処理部 2，〜 2しの重み計算部 6 〜 6しは、算出した重みを重み付け合成回路 5 ,〜 5しに送る。重み計算部 6 ,〜 6しから重みを受けた重み付け合成回路 5 〜 5しは、その重みを用いて重み付け合成を行う（ステップ B 3 ) 。

以上説明したように、本実施形態によればフィンガ毎にビームを形成する適応アンテナにおいて、安定時には重み計算部 6 〜 6 _Lで算出される正確な重みを重み付け合成回路 5，〜 5 _Lに提供する。また、フィンガを新たに割り当てるとき、割り当てているフィンガのパスタイミングが大きく変化したとき、あるいは既に割リ当てているフィンガの重み計算部 6 ^ 6 しで算出される重みに十分な精度が得られていないときは、直交あるいは等間隔マルチビームとしてビーム方向および重みが予め定められた複数のビームの一覧表から、十分な平均化時間がとれて十分な精度で重みを算出している他のフィンガの中で S I Rが最大のフィンガの信号到来方向に最も近いビームを選択し、選択されたビームの重みを初期重みとして用いることにより、短時間かつ少ない演算で受信品質の高い指向性ビームを形成することができ、特性劣化を防ぐことができる。また、伝送路推定を行い、それによつて得られる重みを初期重みとする場合に必要とされるような大きな処理量を削減することができる。

本発明の他の実施形態について説明する。

図 1 2は、本発明の他の実施形態によるオープンループ制御の適応アンテナ受信装置の構成例を示すブロック図である。図 1 2に示された適応アンテナ受信装置は、図 5に示されたものと同様に、適応アンテナを構成するアンテナの数が N (Nは 2以上の整数）であり、合成するマルチパスの数が L (Lは自然数）である。そして、第 kユーザ（kは自然数）の移動局から受信されるユーザ信号を受信する回路部分が示されている。

図 1 2を参照すると、適応アンテナ受信装置は、アンテナ 1，〜1 _N、信号処理部 23 ,〜 23い加算器 1 1、判定器 12、サーチャ 16、および情報収集選択処理部 22を有している。

信号処理部 23，は、遅延器 3ぃ逆拡散回路 ^〜斗^、重み付け合成回路 5 ,、重み計算部 6 、伝送路推定回路 7 、複素共役回路 8₁、初期重み生成部 9₁、乗算器 10^ 到来方向検出部 20いおよび信号電力測定部 24，を有している。また、重み計算部 6 は、信号同相平均計算部 1 3_1¾相関検出部 14ぃおよび時間平均計算部 1 5，を有している。

図示されていないが、信号処理部 23₂〜 23しの内部は信号処理部 23 と同じ構成である。例えば、信号処理部 23₂は遅延器 3 逆拡散回路 4₂₁〜4_2Ν 重み付け合成回路 5₂、重み計算部 6₂、伝送路推定回路 7₂ 複素共役回路 8₂、初期重み生成部 9₂ 乗算器 10₂、到来方向検出部 20₂、および信号電力測定部 24₂で構成されている。また、重み計算部 6₂は、信号同相平均計算部 13₂、相関検出部 14₂、および時間平均計算部 15₂を有している。

アンテナ 1，〜1 _N、加算器 1 1、判定器 1 2、サーチャ 1 6、情報収集選択処理部 22、遅延器 3い逆拡散回路斗"〜 ^、重み付け合成回路 5い重み計算部 6 伝送路推定回路 7い複素共役回路 8 初期重み生成部 9い乗算器 10 ^ 到来方向検出部 20，は、図 5と同じものである。図 5の S I R測定部 21 _Λ 〜 21しが、図 1 2では信号電力測定部 24，〜 24しに置き換わっている点が異なる。

信号電力測定部 24^2 は、重み付け合成回路 5 5しの出力から、任意の時間平均した信号電力を測定し、情報収集選択処理部 2 2に送る。

情報収集選択処理部 2 2は、重み計算部 6 ，〜 6しで算出される重みに十分な精度が得られていないとき、その信号処理部 2 3，〜 2 3 しの初期重み生成部 9 〜 9 Jこ、初期重みを生成するのに用いるビーム番号を通知する。そして、本実施形態では、このとき通知されるビーム番号は、いずれかの信号処理部 2 3 ，〜 2 3しに既に割リ当てられているフィンガの中で、重み計算部 6 ，〜 6しの信号同相平均計算部 1 3，〜 1 3 しおよび時間平均計算部 1 5 〜 1 5 Jこおいて平均化時間が十分にとれており、信号電力測定部 2 4，〜 2 4しにて測定された信号電力が最大のフィンガにおける信号の到来方向に最も近い方向のビーム番号である。なお、ビーム番号は、図 7および 8に示したと同様に、信号の到来方向に対して、直交あるいは等間隔マルチビームを用いて予め複数定められたものである。

本実施形態では、信号電力の高いパスの受信信号は特性が良好である可能性が高いことに着目し十分な平均化時間がとれて十分な精度で重みを算出しているフィンガの中で受信信号電力が最大のフィンガの信号到来方向に最も近いビームを選択しているので、図 5のものと同様に、短時間かつ少ない演算で受信品質の高い指向性ビームを形成することができ、特性劣化を防ぐことができる。また、伝送路推定を行い、それによつて得られる重みを初期重みとする場合に必要とされるような大きな処理量を削減することができる。

本発明のさらに他の宴施形態について説明する。

図 1 3は、本発明のさらに他の実施形態によるオープンループ制御の適応アンテナ受信装置の構成例を示すブロック図である。図 1 3に示された適応アンテナ受信装置は、図 5および図 1 2に示されたものと同樹こ、適応アンテナを構成するアンテナの数が N ( Nは 2以上の整数) であり、合成するマルチパスの数が L ( Lは自然数）である。そして、第 kユーザ（kは自然数）の移動局から受信されるユーザ信号を受信する回路部分が示されている。

図 1 3を参照すると、適応アンテナ受信装置は、アンテナ 1，〜信号処理部 Ζ δ Ζ δい加算器 1 1、判定器 1 2、サーチャ 1 6、パスタイミング比較部 2 6、および情報収集選択処理部 2 2を有している。

信号処理部 2 5，は、遅延器 3い逆拡散回路斗"〜 ^、重み付け合成回路 5 ,、重み計算部 6 ,、伝送路推定回路 7，、複素共役回路 8 ,、初期重み生成部 9 ,、乗算器 1 0，、および到来方向検出部 2 0，を有している。また、重み計算部 6，は、信号同相平均計算部 1 3い相関検出部 1 4いおよび時間平均計算部 1 5，を有している。

図示されていないが、信号処理部 2 5 ₂〜 2 5しの内部は信号処理部 2 5，と同じ構成である。

アンテナ 1 ，〜 1 _Ν、加算器 1 1、判定器 1 2、サ一チヤ 1 6、情報収集選択処理部 2 2、遅延器 3，、逆拡散回路〜 ^、重み付け合成回路 5ぃ重み計算部 6い伝送路推定回路 7い複素共役回路 8い初期重み生成部 9い乗算器 1 0 到来方向検出部 2 0 ,は、図 5と同じものである。

図 1 3の実施形態の適応ァンテナ受信装置は、図 5に示されていた S I R測定部 2 1 ，〜 2 1 しを有さず、パスタイミング比較部 2 6を有している。

パスタイミング比較部 2 6は、サ一チヤ 1 6からのタイミング情報を基に、遅延時間の最も短いフィンガを情報収集選択処理部 2 2に通知する。

情報収集選択処理部 2 2は、重み計算部 6 , - 6しで算出される重みに十分な精度が得られていないとき、その信号処理部 2 5，〜 2 5しの初期重み生成部 9 〜 9 しに、初期重みを生成するのに用いるビーム番号を通知する。そして、本実施形態では、このとき通知されるビーム番号は、いずれかの信号処理部 2 5，〜 2 5しに既に割リ当てられているフィンガの中で、重み計算部 6，〜 6しの信号同相平均計算部 1 3 〜1 3 しおよび時間平均計算部 1 5，〜 1 5 Jこおいて平均化時間が十分にとれており、遅延時間が最も短いフィンガにおける信号の到来方向に最も近い方向のビーム番号である。なお、ビーム番号は、図 7および 8に示したと同様に、信号の到来方向に対して、直交あるいは等間隔マルチビームを用いて予め複数定められたものである。

本実施形態では、遅延時間が短いパスを受信している信号は、受信レベルが高く、受信特性が良好で直接波である可能性が高いことに着目し、十分な平均化時間がとれて十分な精度で重みを算出しているフィンガの中で遅延時間が最も短いフィンガの信号到来方向に最も近いビームを選択しているので、図 5のものと同様に、短時間かつ少ない演算で受信品質の高い指向性ビームを形成することができ、特性劣化を防ぐことができる。また、伝送路推定を行い、それによつて得られる重みを初期重みとする場合に必要とされるような大きな処理を削減することができる。

なお、本実施形態では、遅延時間が最も短いフィンガの信号到来方向を用いたが、その他の例として、パスの継続時間が最も長いフィンガの信号到来方向を用いることとしても良い。パスの継続時間とは、到来波が信号処理部 25，〜 25 _L によって途切れることなく継続して受信されている時間である。これは、パスの継続時間が長いパスで受信している信号は、最も安定した直接波である可能性が高いことに着目したものである。

これまでに説明した全ての実施形態では、 CDMA通信に用いる装置を例示したが、本発明は、それに限定されない。例えば、 T DMA (T i me D i v i s i o n Mu l t i p l e Ac c e s s ：時間分割多元接続）や、 F DM A

(r r e q u e n c y D i v i s i o n Mu l t i p l e Ac c e s s ：周波数分割多元接続）の通信に用いる装置にも適用することができる。

また、これまでに説明した全ての実施形態では、重み計算部 6，〜 6 Jこおいて簡易に希望波の到来方向を推定する方法を用いる例を示したが、本発明は重み計算部 6，〜6!_で用いられるアルゴリズムに限定されない。例えば、 MUS I Cァルゴリズムや、 ESPR！ Tアルゴリズムによる到来方向推定アルゴリズムを用いることとしてもよい。

Claims

請求の範囲

1 . 少なくとも 1つの到来波に対して信号処理部を割リ当て、前記各信号処理部において、複数のアンテナによる受信信号から所定の演算により得られる演算値の時間平均を用いて決定した前記各アンテナの重みで前記各アンテナにて受信される信号を重み付け合成することによリ複数の前記信号処理部で受信された複数の到来波をさらに合成して所望の信号を得るための適応アンテナ受信方法であつて、

時間平均を求めるための平均化時間が所定時間以上確保されている各信号処理部にて決定された重みから該信号処理部にて受信されている到来波の到来方向を検出する第 1のステップと、

平均化時間が前記所定時間以上確保されている前記各信号処理部にて重み付け合成により受信されている到来波の信号の受信品質を求める第 2のステップと、平均化時間が前記所定時間以上確保されている前記各信号処理部における各到来方向および各受信品質に基づき、時間平均を用いた重みの決定を開始しようとする信号処理部における初期のビーム方向を選択する第 3のステップとを有する適応アンテナ受信方法。

2 . 前記第 3のステップにおいて前記平均化時間が前記所定時間以上確保されている前記各信号処理部の中で、最良の受信品質が得られた信号処理部で検出された到来方向に最も近いビーム方向を、予め複数定められたビーム方向の中から選択する、請求項 1記載の適応アンテナ受信方法。

3 . 前記第 2のステップにおいて、前記受信品質として希望波信号電力対干渉波信号電力比を測定する、請求項 1または 2記載の適応アンテナ受信方法。

4. 前記第 2のステップにおいて、前記受信品質として信号電力を測定する、請求項 1または 2記載の適応アンテナ受信方法。

5. 前記第 2のステップにおいて、前記受信品質として遅延時間を用いる、請求項 1または 2記載の適応アンテナ受信方法。

6. 前記第 2のステップにおいて、前記受信品質としてパスの継続時間を用いる、請求項 1または 2記載の適応アンテナ受信方法。

7 . 前記第 3のステップで選択された初期のビーム方向に指向性ビームを形成する初期重みを求め、前記信号処理部において平均化時間が前記所定時間以上確保されるまで重み付け合成に用いる第 4のステップをさらに有する、請求項 1に記載の適応ァンテナ受信方法。

8. 少なくとも 1つの到来波に対して信号処理部を割リ当て、前記各信号処理部において、複数のアンテナによる受信信号から所定の演算によリ得られる演算値の時間平均を用いて決定した前記各アン亍ナの重みで前記各アンテナにて受信される信号を重み付け合成することにより複数の前記信号処理部で受信された複数の到来波をさらに合成して所望の信号を得る適応アンテナ受信装置であって、時間平均を求めるための平均化時間が所定時間以上確保されている各信号処理部にて決定された重みから該信号処理部にて受信されている到来波の到来方向を検出する到来方向檢出部と

平均化時間が前記所定時間以上確保されている前記各信号処理部にて重み付け合成により受信されている到来波の信号の受信品質を求める受信品質取得部と、平均化時間が前記所定時間以上確保されている前記各信号処理部における各到来方向および各受信品質に基づき、時間平均を用いた重みの決定を開始しようとする信号処理部における初期のビーム方向を選択する情報収集選択処理部とを有する適応アンテナ受信装置。

9. 前記情報収集選択処理部は、前記平均化時間が前記所定時間以上確保されている前記各信号処理部の中で、最良の受信品質が得られた信号処理部で検出された到来方向に最も近いビーム方向を、予め複数定められたビーム方向の中から選択する、請求項 8記載の適応アンテナ受信装置。

1 0. 前記受信品質取得部は、前記受信品質として希望波信号電力対干渉波信号電力比を測定する、請求項 8または 9記載の適応アンテナ受信装置。

1 1 . 前記受信品質取得部は、前記受信品質として信号電力を測定する、請求項 8または 9記載の適応ァンテナ受信装置。

1 2 . 前記受信品質取得部は、前記受信品質として遅延時間を用いる、請求項

8または 9記載の適応ァンテナ受信装置。

1 3 . 前記受信品質取得部は、前記受信品質としてパスの継続時間を用いる、請求項 8または 9記載の適応ァンテナ受信装置。

1 . 前記情報収集選択処理部で選択された初期のビーム方向に指向性ビームを形成し、前記信号処理部において平均化時間が前記所定時間以上確保されるまで重み付け合成に用いられる初期重みを求める初期重み生成部をさらに有する、請求項 8に記載の適応ァン亍ナ受信装置。