JP4489460B2 - 適応アレーアンテナシステム及び適応アレーアンテナ制御方法、無線装置 - Google Patents

適応アレーアンテナシステム及び適応アレーアンテナ制御方法、無線装置 Download PDF

Info

Publication number
JP4489460B2
JP4489460B2 JP2004054974A JP2004054974A JP4489460B2 JP 4489460 B2 JP4489460 B2 JP 4489460B2 JP 2004054974 A JP2004054974 A JP 2004054974A JP 2004054974 A JP2004054974 A JP 2004054974A JP 4489460 B2 JP4489460 B2 JP 4489460B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weighting
transmission
weight
array antenna
signal
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2004054974A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2005244853A (ja
Inventor
方偉 童
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.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera 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 Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP2004054974A priority Critical patent/JP4489460B2/ja
Publication of JP2005244853A publication Critical patent/JP2005244853A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4489460B2 publication Critical patent/JP4489460B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

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

Description

本発明は、適応アレーアンテナシステム及び適応アレーアンテナ制御方法、並びに適応アレーアンテナシステムを備えた無線装置に関する。
従来、無線通信では、建物などの障害物により電波の反射、回析、散乱が起こる。このため、無線伝搬路は多重伝搬路となるために、多重波によるマルチパスフェージングが発生し、通信品質が悪化する。そこで、これらの悪影響を軽減するために、適応アレーアンテナシステムが無線装置、例えば無線基地局や移動局に備えられている。
適応アレーアンテナシステムでは、複数のアンテナ素子を配置したアレーアンテナを備え、このアレーアンテナで受信した信号を適応信号処理により指向性パターンを形成し受信している。これにより、所望波の到来方向に受信指向性パターンを形成し、且つ遅延波などの干渉波の到来方向には指向性パターンのヌルを形成して干渉波を抑圧することができ、この結果として通信品質が改善されている。また、送信時に上記した指向性パターンを適用すれば、送信相手以外の無線装置に対する干渉を低減でき、且つ送信電力の軽減を図ることができるなどの利点がある。
上記した適応アレーアンテナシステムの適応信号処理には、ＭＭＳＥ（Minimum Mean Square Error：最小２乗誤差法）などに基づく適応アルゴリズムが使用される。ＭＭＳＥベースの適応アルゴリズムとしては、例えばＬＭＳ（Least Mean Square）やＲＬＳ（Recursive Least-Squares）などが知られている。このＭＭＳＥベースの適応アルゴリズムによる適応信号処理では、無線装置内部で生成したローカルの参照信号と受信信号中のトレーニング信号との差から平均２乗誤差を求め、この誤差の値を最小にするように受信信号の位相と振幅を制御するためのウエイト（重み係数）を計算する（例えば、非特許文献１参照）。
また、アレーアンテナとして、無指向性アンテナを使用するシステムと、指向性アンテナを使用するシステムとが知られている。
無指向性アンテナを使用するシステムでは、使用するＲＦ周波数帯に応じた配置間隔をもって各アンテナ素子が配置される。例えば、８６０ＭＨｚ帯を使用する場合には該８６０ＭＨｚの半波長「約１７ｃｍ」の配置間隔がとられる。２ＧＨｚ帯を使用する場合には該２ＧＨｚの半波長「約７．５ｃｍ」の配置間隔がとられる。
指向性アンテナを使用するシステムでは、指向性を有するアンテナ素子毎に遅延プロファイル推定器を設けて所望波の到着時刻及び受信電力を表す遅延プロファイルを推定し、アレーアンテナの指向性パターンを形成している。
菊間信良著，「アレーアンテナによる適応信号処理」，株式会社科学技術出版，１９９８年１１月，ｐ．３５−６４
しかし、上述した従来の技術では、以下に示す問題がある。
無指向性のアレーアンテナを使用するシステムでは、各アンテナ素子を配置する際に一定の間隔を必要とするので小型化には不向きである。このため、小型化が要求される携帯端末等には指向性のアレーアンテナを用いることが好ましい。
しかしながら、指向性のアレーアンテナを使用するシステムでは、指向性を有するアンテナ素子毎に遅延プロファイルを推定する必要があるために演算量が多くなり、大きな演算能力が要求される。このため、省コストや省電力が要求される携帯端末等では十分な演算能力を確保し辛く、指向性のアレーアンテナの適用が難しい。また、移動通信システムにおいては、不特定の基地局と移動局との間で無線通信が行われるので、事前に所望波と干渉波とを区別することができない。従って、所望波のみではなく、他基地局からの干渉波も含めた全ての到来信号の遅延プロファイルを求める場合には、演算量が莫大なものとなるので、携帯型移動端末に対して適用することが非常に困難となる。
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、小型化や省コスト、省電力に適した適応アレーアンテナシステム及び適応アレーアンテナ制御方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、本発明の適応アレーアンテナシステムを備えた無線装置を提供することにある。
上記の課題を解決するために、本発明に係る適応アレーアンテナシステムは、指向性を有する複数のアンテナから成るアレーアンテナと、前記複数のアンテナの各受信信号に基づいて所望波を選定する選定手段と、該選定手段が選定した所望波の到来方向に向けた前記アレーアンテナの指向性パターンを形成するために、前記複数のアンテナの夫々で受信された各受信信号を重み付けする受信制御手段、および、前記複数のアンテナの夫々から送信される各送信信号を重み付けする送信制御手段と、を備え、前記送信制御手段は、前記受信制御手段における前記各受信信号に対する重み付けのための各受信用のウエイトのうち、最大の重み付け量となる受信用のウエイトと該最大の重み付け量と同等の重み付け量となる受信用のウエイトと、にそれぞれ対応した送信用のウエイトが最大値で、それ以外の送信用のウエイトがゼロになるように、前記各送信信号を重み付けするための前記送信用のウエイトをそれぞれ設定し、当該設定された送信ウエイトにより前記各送信信号を重み付けする、ことを特徴とする。
本発明に係る適応アレーアンテナシステムは、指向性を有する複数のアンテナから成るアレーアンテナと、前記複数のアンテナの各受信信号を全て加算する加算手段と、該加算手段により加算された結果の信号から所望波を検出する検出手段と、該検出手段により検出された所望波の到来方向に向けた前記アレーアンテナの指向性パターンを形成するために、前記複数のアンテナの夫々で受信された各受信信号を重み付けする受信制御手段、および、前記複数のアンテナの夫々から送信される各送信信号を重み付けする送信制御手段と、を備え、前記送信制御手段は、前記受信制御手段における前記各受信信号に対する重み付けのための各受信用のウエイトのうち、最大の重み付け量となる受信用のウエイトと該最大の重み付け量と同等の重み付け量となる受信用のウエイトと、にそれぞれ対応した送信用のウエイトが最大値で、それ以外の送信用のウエイトがゼロになるように、前記各送信信号を重み付けするための送信ウエイトをそれぞれ設定し、当該設定された送信ウエイトにより前記各送信信号を重み付けする、ことを特徴とする。
本発明に係る適応アレーアンテナシステムは、指向性を有する複数のアンテナから成るアレーアンテナと、１つの無指向性アンテナと、該無指向性アンテナの受信信号から所望波を検出する検出手段と、該検出手段により検出された所望波の到来方向に向けた前記アレーアンテナの指向性パターンを形成するために、前記複数のアンテナの夫々で受信された各受信信号を重み付けする受信制御手段、および、前記複数のアンテナの夫々から送信される各送信信号を重み付けする送信制御手段と、を備え、前記送信制御手段は、前記受信制御手段における前記各受信信号に対する重み付けのための各受信用のウエイトのうち、最大の重み付け量となる受信用のウエイトと該最大の重み付け量と同等の重み付け量となる受信用のウエイトと、にそれぞれ対応した送信用のウエイトが最大値で、それ以外の送信用のウエイトがゼロになるように、前記各送信信号を重み付けするための送信ウエイトをそれぞれ設定し、当該設定された送信ウエイトにより前記各送信信号を重み付けする、ことを特徴とする。
本発明に係る無線装置は、上述したいずれかの適応アレーアンテナシステムを備え、前記適応アレーアンテナシステムにより無線通信することを特徴とする。
本発明に係る適応アレーアンテナ制御方法は、アレーアンテナを構成する指向性を有する複数のアンテナの各受信信号に基づいて所望波を選定する過程と、該選定された所望波の到来方向に向けた前記アレーアンテナの指向性パターンを形成するために、前記複数のアンテナの夫々で受信された各受信信号を重み付けする過程、および、前記複数のアンテナの夫々から送信される各送信信号を重み付けする過程と、を含み、前記各送信信号を重み付けする過程では、前記各受信信号に対する重み付けのための各受信用のウエイトのうち、最大の重み付け量となる受信用のウエイトと該最大の重み付け量と同等の重み付け量となる受信用のウエイトと、にそれぞれ対応した送信用のウエイトが最大値で、それ以外の送信用のウエイトがゼロになるように、前記各送信信号を重み付けするための送信ウエイトをそれぞれ設定し、当該設定された送信ウエイトにより前記各送信信号を重み付けする、ことを特徴とする。
本発明に係る適応アレーアンテナ制御方法は、アレーアンテナを構成する指向性を有する複数のアンテナの各受信信号を全て加算する過程と、該加算された結果の信号から所望波を検出する過程と、該検出された所望波の到来方向に向けた前記アレーアンテナの指向性パターンを形成するために、前記複数のアンテナの夫々で受信された各受信信号を重み付けする過程、および、前記複数のアンテナの夫々から送信される各送信信号を重み付けする過程と、を含み、前記各送信信号を重み付けする過程では、前記各受信信号に対する重み付けのための各受信用のウエイトのうち、最大の重み付け量となる受信用のウエイトと該最大の重み付け量と同等の重み付け量となる受信用のウエイトと、にそれぞれ対応した送信用のウエイトが最大値で、それ以外の送信用のウエイトがゼロになるように、前記各送信信号を重み付けするための送信ウエイトをそれぞれ設定し、当該設定された送信ウエイトにより前記各送信信号を重み付けする、ことを特徴とする。
本発明に係る適応アレーアンテナ制御方法は、１つの無指向性アンテナの受信信号から所望波を検出する過程と、該検出された所望波の到来方向に向けた前記アレーアンテナの指向性パターンを形成するために、前記複数のアンテナの夫々で受信された各受信信号を重み付けする過程、および、前記複数のアンテナの夫々から送信される各送信信号を重み付けする過程と、を含み、前記各送信信号を重み付けする過程では、前記各受信信号に対する重み付けのための各受信用のウエイトのうち、最大の重み付け量となる受信用のウエイトと該最大の重み付け量と同等の重み付け量となる受信用のウエイトと、にそれぞれ対応した送信用のウエイトが最大値で、それ以外の送信用のウエイトがゼロになるように、前記各送信信号を重み付けするための送信ウエイトをそれぞれ設定し、当該設定された送信ウエイトにより前記各送信信号を重み付けする、ことを特徴とする。
本発明によれば、指向性を有するアレーアンテナを使用することができるので、小型化に対応することができる。さらに、指向性を有する複数のアンテナの各出力信号の加算信号、或いは１つの無指向性アンテナの出力信号から所望波を検出するので、アンテナ素子毎の遅延プロファイルを求める必要がない。これにより、演算量の増加を防止することができ、省コストや省電力にも対応することができる。
以下、図面を参照し、本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る適応アレーアンテナシステムの構成を示すブロック図である。図１に示す適応アレーアンテナシステムは、無線通信システムにおいて、例えば、ＣＤＭＡ（符号分割多元接続）方式（ＩＳ−９５等）移動通信システムの移動局に具備されるものである。そして、そのＣＤＭＡ方式移動通信システムの移動局において、本実施形態に係る適応アレーアンテナシステムは、基地局から送信された無線信号をそれぞれ異なる指向性を有する複数のアンテナ素子１−１〜Ｎからなるアレーアンテナ（アンテナ部１）を用いて受信し、この受信信号ｘ1〜ｘNを所望波の到来方向に向けた指向性パターンを形成するためのウエイトベクトルＡで重み付けして合成し、アレー出力信号ｙを生成する。また、送信信号は、該受信信号ｘ1〜ｘNに使用されたウエイトベクトルＡが補正されたウエイトベクトルＢで重み付けされた後に送信される。
図１において、アンテナ部１は、それぞれ異なる指向性を有する複数のアンテナ素子１−１〜Ｎの各指向性方向により全方位をカバーするように、各アンテナ素子１−１〜Ｎが配置されている。例えば、図２に示されるように、８個のアンテナ素子１−１〜８を使用し、それら８個の各アンテナビームＰ１〜８をオーバーラップさせて全方位をカバーする。
各アンテナ素子１−１〜Ｎの受信出力は、ダウン／アップコンバーター２に入力され、そのダウンコンバーターによってベースバンド信号に変換される。また、そのベースバンド信号は、デジタル信号に変換後、受信信号ｘ1〜ｘNとして出力される。これら受信信号ｘ1〜ｘNはアンテナ素子１−１〜Ｎにそれぞれ対応している。すなわち、受信信号ｘ1〜ｘNは、アンテナ素子１−１〜Ｎによりそれぞれの指向性方向から受信された信号（アレーアンテナの各指向性出力信号）である。
受信信号ｘ1〜ｘNは、アレー重み制御部３、重み付け合成部４及び加算部５にそれぞれ入力される。
アレー重み制御部３は、ＭＭＳＥなどの適応アルゴリズム、例えばＬＭＳアルゴリズムを用いて適応信号処理を行うものであり、所望波の到来方向に向けた指向性パターンを形成するためのウエイトｗr1〜ｗrN（ウエイトベクトルＡ）を算出する。ウエイトベクトルＡは重み付け合成部４及び重み補正部１１に入力される。
重み付け合成部４は、図３に示される構成となっており、受信信号ｘ1〜ｘNに対して各乗算器２１によりそれぞれ対応するウエイトｗr1〜ｗrNを乗じて重み付けした後、加算器２２により加算して合成する。この合成後の信号はアレー出力信号ｙとして出力される。
加算部５は受信信号ｘ1〜ｘNを全て加算して出力する。この加算部５の出力信号は、全方位からの受信信号を含むものとなる。該加算部５の出力信号はサーチャー６へ入力される。サーチャー６は、加算部５の出力信号から、周囲の基地局からの送信信号、ＰＮ拡散符号のＰＮオフセット、パスタイミング（フィンガー）、及び受信電力などの情報を抽出する。なお、サーチャーの構成は公知のものであり、例えば「佐藤拓郎著，“ＣＤＭＡ技術の基礎から応用まで”，株式会社リアライズ社，pp138-142，１９９７年１２月」に記載されている。
上記したように加算部５の出力信号の中には、全方位から到着した全信号の情報が含まれている。従って、加算部５の出力信号のみに対して情報の抽出演算を行えば、全方位からの情報を抽出することができる。これにより、アンテナ素子１−１〜Ｎ毎の情報抽出演算は不要となる。この結果、それぞれ異なる指向性を有するＮ個のアンテナ素子１−１〜Ｎ毎に情報抽出演算を行う場合に比べて、該演算量が１／Ｎに削減することができる。
サーチャー部６により抽出された情報は制御部７に入力される。制御部７は該抽出された情報に基づいて所望波を選定する。具体的には、例えば、受信電力が最大の信号が所望波の受信信号（所望信号）であると判断して選択する。そして、当該所望信号のＰＮオフセット及びパスタイミングなどの当該所望波の情報を参照信号生成部８へ出力する。
参照信号生成部８は、該入力された所望信号の情報に基づいて、当該所望波の到来方向に向けた指向性パターン生成用の参照信号ｒを生成する。この参照信号ｒは、アレー重み制御部３の適応アルゴリズムに対応するものである。例えば、「ＴＩＡ／ＥＩＡ−９５−Ｂ ７．１．３．１．１０ Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｓｐｒｅａｄｉｎｇ」の節に規定されたＰＮ系列を参照信号として用いる場合、該ＰＮ系列を、制御部７から入力されたＰＮオフセット及びパスタイミング分遅延させることにより参照信号ｒを生成する。
差分演算器９は、その参照信号ｒとアレー出力信号ｙとの誤差信号ｅを算出する。この誤差信号ｅはアレー重み制御部３に入力される。アレー重み制御部３は、該誤差信号ｅの二乗が小さくなるように適応制御することにより、所望波の到来方向に向けた指向性パターンを形成するためのウエイトｗr1〜ｗrN（ウエイトベクトルＡ）を算出する。
なお、アレー重み制御部３が採用する適応アルゴリズムは限定されない。例えば、上記したＬＭＳの他、ＲＬＳ（Recursive Least Squares）、ＳＭＩ（Sample Matrix Inversion）などの各種アルゴリズムが利用可能である。
また、制御部７が、所望波の情報、例えば受信信号のタイミング情報を元にして直接にアレー重み制御部３を制御する構成であってもよい。これにより、参照信号が不要な適応アルゴリズムに対しても適用することができる。
上述したように本実施形態によれば、指向性アレーアンテナを用いてもアンテナ素子毎の情報抽出演算は不要であり、演算量の増大を招くことを防ぐことができる。これにより、指向性アレーアンテナを採用して小型化を実現することができるとともに、省コストや省電力に対応することが可能となる。この結果、携帯端末等の小型の無線装置など各種の製品に適用することが可能となる。
次に、上記した受信用のウエイトｗr1〜ｗrN（ウエイトベクトルＡ）を補正して送信信号を重み付けする構成について説明する。
重み補正部１１は、ウエイトｗr1〜ｗrNに基づいて、該重み配分量が大きい指向性方向にのみ送信するようにウエイトを補正する。図４はこの補正手順を示すフローチャートである。
図４において、重み補正部１１は、ウエイトｗr1〜ｗrN（ウエイトベクトルＡ）が入力されると、ステップＳ２へ進む（ステップＳ１）。次いで、該ウエイトｗr1〜ｗrNのうち、最大の重み量であるウエイトを探し出し記録する（ステップＳ２）。次いで、２番目に大きい重み量であるウエイトを探し出し記録する（ステップＳ３）。次いで、送信用のウエイトｗs1〜ｗsNを０に初期化する。次いで、上記ステップＳ２で見つけた最大重み量のウエイトに対応する送信用のウエイトを最大値１に設定する（ステップＳ４）。次いで、上記ステップＳ２で見つけた次最大重み量のウエイトの値と最大重み量のウエイトの値とを閾値を用いて比較する（ステップＳ５）。この結果、両者の比が閾値以下ならば、次最大重み量のウエイトに対応する送信用のウエイトも最大値１に設定する（ステップＳ７）。次いで、送信用のウエイトｗs1〜ｗsN（ウエイトベクトルＢ）を出力する。
これにより、送信用のウエイトｗs1〜ｗsNは、受信用ウエイトｗr1〜ｗrNのうち重み配分量が大きいウエイトに対応するウエイトのみが１であり、他のウエイトが０に設定される。
なお、上記ステップＳ５で使用される閾値は、例えば、アンテナ素子数が少ない（２〜４個）の場合には１とし、それ以上にアンテナ素子数が多い場合には１．４１４のように設定する。
重み付け送信部１２は、図５に示される構成となっており、送信信号に対して各乗算器２１によりそれぞれ対応するウエイトｗs1〜ｗsNを乗じて重み付けした後、各重み付けされた送信信号をダウン／アップコンバーター２へ出力する。ダウン／アップコンバーター２のアップコンバーターは、該重み付け後の送信信号（Ｎブランチ）をそれぞれ高周波に変換し、増幅し、各アンテナ素子１−１〜Ｎを介して送信する。
上記したウエイト補正により以下に示すような効果が得られる。
アンテナ部１の指向性パターンは設計段階ですでに決定されたものなので、受信用ウエイトを補正なしでそのまま送信に使用すれば、所望波の到来方向に向けた送信ビームを形成することができるはずである。しかしながら、実際には、各アンテナ素子の各々に対応して設けられた送信回路間のばらつきにより、送信ビームの精度が悪くなる。
この問題に対処するために従来は、送信試験を行って補正値を求め、キャリブレーションを行う。さらに、送信回路素子の経年変化に対応する場合には定期的にキャリブレーションする必要が生じ、非常に手間がかかっていた。しかしながら、本実施形態のウエイト補正によれば、所望波の到来方向に対応する送信ウエイトのみが１に設定され、その他の送信ウエイトは０に設定されるので、送信回路間のばらつきによる影響を排除することができ、送信ビームの精度劣化を防止することができる。これにより、アンテナアレーのキャリブレーションが不要となる。
次に、第２の実施形態を説明する。
図６は、本発明の第２の実施形態に係る適応アレーアンテナシステムの構成を示すブロック図である。この図６において図１の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。
図６の構成においては、アンテナ部１ａに高周波ネットワーク３０を設けている。この高周波ネットワーク３０は、各アンテナ素子１−１〜Ｎの受信出力をそのまま出力するとともに、各アンテナ素子１−１〜Ｎの受信出力を合成する機能を有しており該合成信号ｘ0を出力する。この合成信号ｘ0は全方位からの受信信号を含むものとなる。そして、該合成信号ｘ0がダウン／アップコンバーター２のダウンコンバーターを介してサーチャー６に入力される。
この第２の実施形態によれば、高周波ネットワーク３０が上記図１の加算部５に相当しており、加算部５が不要となる。
次に、第３の実施形態を説明する。
図７は、本発明の第３の実施形態に係るアンテナ部１ｂの構成を示すブロック図である。この第３の実施形態では、上記図６の第２の実施形態の構成のうちアンテナ部の構成のみが異なっている。図７の構成においては、それぞれ異なる指向性を有する複数のアンテナ素子１−１〜Ｎに加えて、１つの無指向性アンテナ４０を設けている。この無指向性アンテナ４０の受信出力ｘ0は全方位からの受信信号を含むものとなる。そして、無指向性アンテナ４０の受信出力ｘ0がダウン／アップコンバーター２のダウンコンバーターを介してサーチャー６に入力される。
この第３の実施形態においても図１の加算部５は不要となる。
以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、指向性アレーアンテナは、複数の指向性方向を有し、各指向性出力信号を出力するものならば、上述した実施形態の構成に限定されない。例えば、複数の無指向性アンテナを適当に配置してアレーアンテナを構成し、結果的に各アンテナ素子に指向性が生じるものであっても、本発明に係るアレーアンテナに含まれる。
また、本発明に係る適応アレーアンテナシステムは、無線基地局や移動局などの無線装置に適用することができる。これにより、無線装置において、適切な指向性パターンによる無線信号の受信または送信が可能となり、通信品質が向上する。さらに、小型化や省コスト、省電力などを図ることができる。移動局としては、携帯電話機等の携帯型の無線端末や、自動車電話機等の移動物体に搭載される無線端末などがある。
本発明の第１の実施形態に係る適応アレーアンテナシステムの構成を示すブロック図である。 本発明に係る各指向性アンテナの指向性パターン配置を説明するための図である。 重み付け合成部４の構成を示すブロック図である。 本発明に係るウエイト補正手順を示すフローチャートである。 重み付け送信部１２の構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係る適応アレーアンテナシステムの構成を示すブロック図である。 本発明の第３の実施形態に係るアンテナ部１ｂの構成を示すブロック図である。
符号の説明
１，１ａ，１ｂ…アンテナ部、１−１〜Ｎ…指向性アンテナ素子、３…アレー重み制御部、４…重み付け合成部、５…加算部、６…サーチャー、７…制御部、８…参照信号生成部、１１…重み補正部、１２…重み付け送信部、３０…高周波ネットワーク、４０…無指向性アンテナ。

Claims (7)

  1. 指向性を有する複数のアンテナから成るアレーアンテナと、
    前記複数のアンテナの各受信信号に基づいて所望波を選定する選定手段と、
    該選定手段が選定した所望波の到来方向に向けた前記アレーアンテナの指向性パターンを形成するために、前記複数のアンテナの夫々で受信された各受信信号を重み付けする受信制御手段、および、前記複数のアンテナの夫々から送信される各送信信号を重み付けする送信制御手段と、を備え、
    前記送信制御手段は、
    前記受信制御手段における前記各受信信号に対する重み付けのための各受信用のウエイトのうち、最大の重み付け量となる受信用のウエイトと該最大の重み付け量と同等の重み付け量となる受信用のウエイトと、にそれぞれ対応した送信用のウエイトが最大値で、それ以外の送信用のウエイトがゼロになるように、前記各送信信号を重み付けするための前記送信用のウエイトをそれぞれ設定し、当該設定された送信ウエイトにより前記各送信信号を重み付けする、
    ことを特徴とする適応アレーアンテナシステム。
  2. 指向性を有する複数のアンテナから成るアレーアンテナと、
    前記複数のアンテナの各受信信号を全て加算する加算手段と、
    該加算手段により加算された結果の信号から所望波を検出する検出手段と、
    該検出手段により検出された所望波の到来方向に向けた前記アレーアンテナの指向性パターンを形成するために、前記複数のアンテナの夫々で受信された各受信信号を重み付けする受信制御手段、および、前記複数のアンテナの夫々から送信される各送信信号を重み付けする送信制御手段と、を備え、
    前記送信制御手段は、
    前記受信制御手段における前記各受信信号に対する重み付けのための各受信用のウエイトのうち、最大の重み付け量となる受信用のウエイトと該最大の重み付け量と同等の重み付け量となる受信用のウエイトと、にそれぞれ対応した送信用のウエイトが最大値で、それ以外の送信用のウエイトがゼロになるように、前記各送信信号を重み付けするための送信ウエイトをそれぞれ設定し、当該設定された送信ウエイトにより前記各送信信号を重み付けする、
    ことを特徴とする適応アレーアンテナシステム。
  3. 指向性を有する複数のアンテナから成るアレーアンテナと、
    １つの無指向性アンテナと、
    該無指向性アンテナの受信信号から所望波を検出する検出手段と、
    該検出手段により検出された所望波の到来方向に向けた前記アレーアンテナの指向性パターンを形成するために、前記複数のアンテナの夫々で受信された各受信信号を重み付けする受信制御手段、および、前記複数のアンテナの夫々から送信される各送信信号を重み付けする送信制御手段と、を備え、
    前記送信制御手段は、
    前記受信制御手段における前記各受信信号に対する重み付けのための各受信用のウエイトのうち、最大の重み付け量となる受信用のウエイトと該最大の重み付け量と同等の重み付け量となる受信用のウエイトと、にそれぞれ対応した送信用のウエイトが最大値で、それ以外の送信用のウエイトがゼロになるように、前記各送信信号を重み付けするための送信ウエイトをそれぞれ設定し、当該設定された送信ウエイトにより前記各送信信号を重み付けする、
    ことを特徴とする適応アレーアンテナシステム。
  4. 請求項１から請求項３のいずれかの項に記載の適応アレーアンテナシステムを備え、
    前記適応アレーアンテナシステムにより無線通信する
    ことを特徴とする無線装置。
  5. アレーアンテナを構成する指向性を有する複数のアンテナの各受信信号に基づいて所望波を選定する過程と、
    該選定された所望波の到来方向に向けた前記アレーアンテナの指向性パターンを形成するために、前記複数のアンテナの夫々で受信された各受信信号を重み付けする過程、および、前記複数のアンテナの夫々から送信される各送信信号を重み付けする過程と、を含み、
    前記各送信信号を重み付けする過程では、
    前記各受信信号に対する重み付けのための各受信用のウエイトのうち、最大の重み付け量となる受信用のウエイトと該最大の重み付け量と同等の重み付け量となる受信用のウエイトと、にそれぞれ対応した送信用のウエイトが最大値で、それ以外の送信用のウエイトがゼロになるように、前記各送信信号を重み付けするための送信ウエイトをそれぞれ設定し、当該設定された送信ウエイトにより前記各送信信号を重み付けする、
    ことを特徴とする適応アレーアンテナ制御方法。
  6. アレーアンテナを構成する指向性を有する複数のアンテナの各受信信号を全て加算する過程と、
    該加算された結果の信号から所望波を検出する過程と、
    該検出された所望波の到来方向に向けた前記アレーアンテナの指向性パターンを形成するために、前記複数のアンテナの夫々で受信された各受信信号を重み付けする過程、および、前記複数のアンテナの夫々から送信される各送信信号を重み付けする過程と、を含み、
    前記各送信信号を重み付けする過程では、
    前記各受信信号に対する重み付けのための各受信用のウエイトのうち、最大の重み付け量となる受信用のウエイトと該最大の重み付け量と同等の重み付け量となる受信用のウエイトと、にそれぞれ対応した送信用のウエイトが最大値で、それ以外の送信用のウエイトがゼロになるように、前記各送信信号を重み付けするための送信ウエイトをそれぞれ設定し、当該設定された送信ウエイトにより前記各送信信号を重み付けする、
    ことを特徴とする適応アレーアンテナ制御方法。
  7. １つの無指向性アンテナの受信信号から所望波を検出する過程と、
    該検出された所望波の到来方向に向けた前記アレーアンテナの指向性パターンを形成するために、前記複数のアンテナの夫々で受信された各受信信号を重み付けする過程、および、前記複数のアンテナの夫々から送信される各送信信号を重み付けする過程と、を含み、
    前記各送信信号を重み付けする過程では、
    前記各受信信号に対する重み付けのための各受信用のウエイトのうち、最大の重み付け量となる受信用のウエイトと該最大の重み付け量と同等の重み付け量となる受信用のウエイトと、にそれぞれ対応した送信用のウエイトが最大値で、それ以外の送信用のウエイトがゼロになるように、前記各送信信号を重み付けするための送信ウエイトをそれぞれ設定し、当該設定された送信ウエイトにより前記各送信信号を重み付けする、
    ことを特徴とする適応アレーアンテナ制御方法。
JP2004054974A 2004-02-27 2004-02-27 適応アレーアンテナシステム及び適応アレーアンテナ制御方法、無線装置 Expired - Lifetime JP4489460B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004054974A JP4489460B2 (ja) 2004-02-27 2004-02-27 適応アレーアンテナシステム及び適応アレーアンテナ制御方法、無線装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004054974A JP4489460B2 (ja) 2004-02-27 2004-02-27 適応アレーアンテナシステム及び適応アレーアンテナ制御方法、無線装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005244853A JP2005244853A (ja) 2005-09-08
JP4489460B2 true JP4489460B2 (ja) 2010-06-23

Family

ID=35026055

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004054974A Expired - Lifetime JP4489460B2 (ja) 2004-02-27 2004-02-27 適応アレーアンテナシステム及び適応アレーアンテナ制御方法、無線装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4489460B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI508589B (zh) * 2011-02-18 2015-11-11 Realtek Semiconductor Corp 功率調整裝置與其調整方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002026630A (ja) * 2000-07-06 2002-01-25 Ntt Docomo Inc アダプティブアレーアンテナ
JP2002084216A (ja) * 2000-09-06 2002-03-22 Fujitsu Ltd アレーアンテナ無線通信装置
JP2002176384A (ja) * 2000-12-07 2002-06-21 Hitachi Kokusai Electric Inc 受信機
JP2003124856A (ja) * 2001-10-10 2003-04-25 Hitachi Kokusai Electric Inc アダプティブアレイアンテナ指向性制御システム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002026630A (ja) * 2000-07-06 2002-01-25 Ntt Docomo Inc アダプティブアレーアンテナ
JP2002084216A (ja) * 2000-09-06 2002-03-22 Fujitsu Ltd アレーアンテナ無線通信装置
JP2002176384A (ja) * 2000-12-07 2002-06-21 Hitachi Kokusai Electric Inc 受信機
JP2003124856A (ja) * 2001-10-10 2003-04-25 Hitachi Kokusai Electric Inc アダプティブアレイアンテナ指向性制御システム

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005244853A (ja) 2005-09-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3888189B2 (ja) 適応アンテナ基地局装置
JP3872953B2 (ja) アダプティブアンテナを用いた無線通信装置
US7088956B2 (en) Path search circuit, radio receiver and radio transmitter, utilizing a directional beam
US6590532B1 (en) Radio device
CA2301088C (en) Radio communication apparatus and transmission power controlling method
KR100604822B1 (ko) 서브-어레이 그루핑된 적응 배열 안테나들을 이용하여빔형성 및 다이버시티 이득을 제공하는 무선 페이딩 채널복조기, 이를 구비한 이동 통신 수신 시스템 및 그 방법
JP3464606B2 (ja) 無線通信装置及び無線通信方法
JP4299083B2 (ja) 無線通信装置及び無線通信方法
US6847327B2 (en) Base station, base station module and method for direction of arrival estimation
US20020061051A1 (en) Receiver
WO2011074031A1 (ja) 無線信号処理装置及び無線装置
US6931244B2 (en) Radio equipment capable of real time change of antenna directivity and doppler frequency estimating circuit used for the radio equipment
US7006042B2 (en) Antenna array system, method of controlling the directivity pattern thereof, and mobile terminal
JP2002077011A (ja) 適応アンテナ受信装置
KR20040006039A (ko) 어댑티브 어레이 안테나 수신 장치 및 방법
JP2003110476A (ja) 無線受信装置及び指向性受信方法
US6317611B1 (en) Communication device with adaptive antenna
KR100679435B1 (ko) 초기단계부터 지향성 빔의 우수한 수신품질을 갖는 적응형안테나 수신 장치
JP4489460B2 (ja) 適応アレーアンテナシステム及び適応アレーアンテナ制御方法、無線装置
JP4384892B2 (ja) 無線通信装置
JP2002204193A (ja) 移動通信システム
JP4121882B2 (ja) 重み係数算出装置、重み係数算出方法、アダプティブアレーアンテナシステム
JP3582343B2 (ja) 受信信号処理装置
KR20020057594A (ko) 위상 추정을 이용한 스마트 안테나 장치
Kumar et al. Analysis of performance improvement in adaptive beam forming using rlms algorithm in smart antenna systems (sas)

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070119

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090703

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090707

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090907

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20091104

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100203

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20100219

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100316

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100331

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130409

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130409

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140409

Year of fee payment: 4