JPH1051221A - Adaptive array antenna - Google Patents
Adaptive array antennaInfo
- Publication number
- JPH1051221A JPH1051221A JP8219049A JP21904996A JPH1051221A JP H1051221 A JPH1051221 A JP H1051221A JP 8219049 A JP8219049 A JP 8219049A JP 21904996 A JP21904996 A JP 21904996A JP H1051221 A JPH1051221 A JP H1051221A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- directivity
- control amount
- reception
- signal
- weighting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Radio Transmission System (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ＰＨＳ（パーソナ
ルハンディーホンシステム：簡易型携帯電話システム）
やＰＤＣ（パーソナルディジタルコードレス電話システ
ム）等の携帯機に用いられ、スロットで区切られた無線
信号を受信するアダプティブアレーアンテナに関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a PHS (Personal Handy Phone System).
The present invention relates to an adaptive array antenna which is used for a portable device such as a personal digital cordless telephone system (PDC) or the like and receives a radio signal divided by a slot.
【０００２】[0002]
【従来の技術】アダプティブアレーアンテナは、受信し
た信号の電界の大きさもしくは受信品質を監視すること
によって電波の到来方向を判定し、判定方向の近傍内で
常に最良の受信状態となるように、重み付け回路によっ
て複数の放射素子の励振電流の位相と振幅量を適応的に
変化させることによって周波数選択性フェージングの影
響を除去しようとするものである。2. Description of the Related Art An adaptive array antenna determines the direction of arrival of a radio wave by monitoring the magnitude of the electric field or the reception quality of a received signal, and always provides the best reception state in the vicinity of the determination direction. The purpose of the present invention is to remove the influence of frequency-selective fading by adaptively changing the phases and amplitudes of excitation currents of a plurality of radiating elements by a weighting circuit.
【０００３】図面により、従来技術を詳細に説明する。
図５は従来のアダプティブアレーアンテナの構成例を示
すブロック図である。図５において、１（１−１〜１−
ｎ）はｎ個の受信アンテナエレメント（放射素子）であ
る。２（２−１〜２−ｎ）はｎ個の各受信アンテナエレ
メント１に接続された重み付け回路であり、それぞれ放
射素子の励振電流の位相と振幅量を変化させる。３は合
成器であり、ｎ個の重み付け回路２の出力を合成する。
４は受信機であり、合成された信号を復調するとともに
ＲＳＳＩ（受信電界強度）信号または受信品質情報を出
力する。５は重み付け制御器であり、受信機４から得ら
れた受信電界の大きさあるいは受信品質等の受信環境情
報から最適指向性を判定し、各重み付け回路２の制御量
を設定する。The prior art will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of a conventional adaptive array antenna. In FIG. 5, 1 (1-1 to 1-
n) is n receiving antenna elements (radiating elements). Numerals 2 (2-1 to 2-n) are weighting circuits connected to each of the n receiving antenna elements 1 and change the phase and amplitude of the excitation current of the radiating element. Reference numeral 3 denotes a combiner, which combines the outputs of the n weighting circuits 2.
A receiver 4 demodulates the combined signal and outputs an RSSI (reception field strength) signal or reception quality information. Reference numeral 5 denotes a weighting controller, which determines the optimal directivity from reception environment information such as the magnitude of a reception electric field or reception quality obtained from the receiver 4 and sets a control amount of each weighting circuit 2.
【０００４】図６は図５の重み付け回路２の内部のブロ
ック図である。図において、１は受信アンテナエレメン
トであり信号Ｄａを受信する。２１は直交検波器であ
り、アンテナ１の受信信号ＤａをＩ成分（位相）Ｄｉと
Ｑ成分（振幅）Ｄｑに分ける。２４は重み付け器であ
り、重み付け制御器５によって制御され、Ｉ成分，Ｑ成
分に与える重みＷi ，Ｗq を設定する。２２と２３は乗
算器であり直交検波された受信データのＩ成分とＱ成分
にそれぞれ重みＷi ，Ｗq を乗算する。２５は直交変調
器であり重み付けされたＩ成分とＱ成分を直交変調し信
号Ｄｂを出力する。受信データＤａと重み付けされた信
号Ｄｂの関係は以下の式で示される。FIG. 6 is a block diagram showing the inside of the weighting circuit 2 shown in FIG. In the figure, reference numeral 1 denotes a receiving antenna element which receives a signal Da. Reference numeral 21 denotes a quadrature detector that divides a received signal Da of the antenna 1 into an I component (phase) Di and a Q component (amplitude) Dq. A weighting unit 24 is controlled by the weighting controller 5 and sets weights Wi and Wq to be given to the I and Q components. Multipliers 22 and 23 multiply the I component and the Q component of the quadrature-detected received data by weights Wi and Wq, respectively. Reference numeral 25 denotes a quadrature modulator, which quadrature-modulates the weighted I component and Q component and outputs a signal Db. The relationship between the reception data Da and the weighted signal Db is represented by the following equation.
【０００５】[0005]
【数１】 (Equation 1)
【０００６】上記の重み付け回路２は一例であり、これ
に限定されるものではなく、減衰器を用いてサイドロー
ブをキャンセルし電波の到来方向を判定するように作用
させるものや、アンプゲインそのものを変化させて振幅
制御を行うものなどがある。The above-mentioned weighting circuit 2 is an example, and is not limited to this. A circuit that cancels side lobes by using an attenuator to determine the direction of arrival of a radio wave, or an amplifier gain itself is used. There is one that performs amplitude control by changing the amplitude.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の構
成においては、以下に述べるような問題が生じる。指向
性の追尾は、現在の指向性の近傍の制御になるため、電
波到来方向変動に対する追尾速度が小さく、受信劣化時
間が長くなる。そのため、伝搬路の状態変動の激しい環
境下においては追尾が困難となる。また、到来方向の変
動方向によっては指向性の最良点を見失う等の誤判定が
生じ、極値点ではあるが最適点ではないという誤った追
尾をする危険がある。このように、電波到来方向変動へ
の対応能力、および制御の信頼性が低いという問題があ
る。However, the above-described conventional configuration has the following problems. Since the directivity tracking is controlled near the current directivity, the tracking speed for the change in the radio wave arrival direction is small, and the reception degradation time is long. Therefore, tracking becomes difficult in an environment where the state of the propagation path fluctuates drastically. In addition, an erroneous determination such as losing the best point of directivity occurs depending on the direction of change in the direction of arrival, and there is a risk of erroneous tracking that the extreme point is not the optimal point. As described above, there is a problem that the ability to cope with a change in the direction of arrival of radio waves and the reliability of control are low.
【０００８】本発明の目的は、上記の問題点を解決し、
伝搬路状態の高速の変動に対しても即座に正確な電波の
到来方向を感知して指向性制御を行うことのできるアダ
プティブアレーアンテナを提供することにある。An object of the present invention is to solve the above problems,
An object of the present invention is to provide an adaptive array antenna capable of performing directivity control by immediately detecting an accurate arrival direction of a radio wave even when a propagation path condition changes at high speed.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明のアダプティブア
レーアンテナは、所定の間隔で配置された複数のアンテ
ナ素子と、該複数のアンテナ素子のそれぞれに接続され
外部から設定される制御量に従って該アンテナ素子に与
える励振電流の位相と振幅量を変化させて指向性を制御
する複数の重み付け回路と、各重み付け回路の出力を合
成する合成器と、該合成器の出力からデータを復調出力
するとともに受信電界強度信号または受信品質情報を出
力する受信機と、該受信機から得られる前記受信電界強
度信号または受信品質情報から最適指向性を判定し前記
複数の重み付け回路の前記制御量を設定する重み付け制
御器とが備えられたアダプティブアレーアンテナにおい
て、１フレームが複数のスロットで構成され、その各ス
ロットが同期信号と情報データとトレーニングシーケン
スとで構成された信号を前記複数のアンテナ素子で受信
し、前記合成器から出力される前記同期信号によってフ
レームの位置を検出して同期情報を出力するフレーム同
期回路と、前記スロット毎の重み付け制御量を記憶させ
るメモリとを備え、前記重み付け制御器は、前記同期情
報と前記受信電界強度信号または受信品質情報が入力さ
れ、スロット毎の前記情報データ区間では前記複数の重
み付け回路に対して現在の指向性の近傍で受信電界強度
が最大または受信品質が最良になるように追尾を行う制
御量を設定するとともに、前記メモリに現在の指向性に
対応する重み付け制御量を記憶させ、前記トレーニング
シーケンス区間では現在の指向性をそのヌル点方向が最
大値になるように相補的に設定した相補的指向性に一時
的に切替えて制御量を設定し、該相補的指向性に対応す
る制御量と前記メモリに記憶した制御量とを比較し受信
電界強度の強い方または受信品質の良好な方の指向性に
対応する制御量を選択して次の情報データ区間の制御を
行うように構成されたことを特徴とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION An adaptive array antenna according to the present invention comprises a plurality of antenna elements arranged at predetermined intervals and a plurality of antenna elements connected to each of the plurality of antenna elements according to a control amount set from outside. A plurality of weighting circuits for controlling the directivity by changing the phase and amplitude of the excitation current given to the element; a combiner for combining the outputs of the respective weighting circuits; demodulating and outputting data from the output of the combiner and receiving the data; A receiver for outputting a field strength signal or reception quality information, and weighting control for determining an optimal directivity from the reception field strength signal or reception quality information obtained from the receiver and setting the control amount of the plurality of weighting circuits In an adaptive array antenna provided with a frame, one frame is composed of a plurality of slots, each of which is a synchronization signal. A frame synchronization circuit that receives a signal composed of information data and a training sequence by the plurality of antenna elements, detects a position of a frame by the synchronization signal output from the synthesizer, and outputs synchronization information, A memory for storing a weighting control amount for each slot, wherein the weighting controller receives the synchronization information and the reception field strength signal or reception quality information, and the plurality of weighting circuits in the information data section for each slot. A control amount for performing tracking such that the reception electric field strength is maximized or the reception quality is maximized in the vicinity of the current directivity is set, and a weighting control amount corresponding to the current directivity is stored in the memory. In the training sequence section, the current directivity is complementarily set so that the null point direction becomes the maximum value. The control amount is set by temporarily switching to the complementary directivity, and the control amount corresponding to the complementary directivity is compared with the control amount stored in the memory. The control amount corresponding to the directivity is selected to control the next information data section.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】図面により、本発明の構成を詳細
に説明する。図１は本発明のアダプティブアレーアンテ
ナの実施例を示すブロック図である。図において、１
（１−１〜１−ｎ）はｎ個の受信アンテナエレメントで
ある。２（２−１〜２−ｎ）は重み付け回路であり各ア
ンテナエレメント毎に設けられている。３は合成器であ
りｎ個の重み付け回路２の出力を合成する。６はフレー
ム同期回路である。４は受信機であり、各スロットの情
報データを復調するとともにＲＳＳＩ信号または受信品
質情報を出力する。８はメモリであり、各スロットにお
ける受信電界の大きさあるいは受信品質等の受信環境情
報を記憶する。７は重み付け制御器であり、常に最適指
向性を実現できるようにｎ個の重み付け回路２の制御量
を設定する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The configuration of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the adaptive array antenna according to the present invention. In the figure, 1
(1-1 to 1-n) are n receiving antenna elements. 2 (2-1 to 2-n) is a weighting circuit provided for each antenna element. A combiner 3 combines the outputs of the n weighting circuits 2. Reference numeral 6 denotes a frame synchronization circuit. A receiver 4 demodulates information data of each slot and outputs an RSSI signal or reception quality information. Reference numeral 8 denotes a memory, which stores reception environment information such as a magnitude of a reception electric field or reception quality in each slot. Reference numeral 7 denotes a weighting controller, which sets the control amounts of the n weighting circuits 2 so as to always realize the optimal directivity.
【００１１】図２は本発明を実施するにあたって前提と
なる受信信号の構成を模式的に表した図である。図２の
（Ａ）はスロットの先頭にプリアンブルパターンを付加
したスロット構成である。（Ｂ）はスロットの先頭にプ
リアンブルパターンを付加し後方にポストアンブルパタ
ーンを付加したスロット構成である。（Ｃ）は情報デー
タの中間にミッドアンブルパターンを付加したスロット
構成である。（Ｄ）はフレーム構成を示し、（Ａ），
（Ｂ），（Ｃ）のいずれかのパターン構成に統一された
互いに関連性のない複数の送信部から到来したスロット
群によって構成されている。上記のプリアンブルパター
ン，ポストアンブルパターン，ミッドアンブルパターン
をトレーニングシーケンスと呼ぶ。FIG. 2 is a diagram schematically showing a configuration of a received signal which is a prerequisite for implementing the present invention. FIG. 2A shows a slot configuration in which a preamble pattern is added to the beginning of a slot. (B) shows a slot configuration in which a preamble pattern is added to the beginning of a slot and a postamble pattern is added to the back. (C) shows a slot configuration in which a midamble pattern is added to the middle of information data. (D) shows the frame configuration, and (A),
It is composed of a group of slots arriving from a plurality of unrelated transmitters that are unified into one of the pattern configurations (B) and (C). The above preamble pattern, postamble pattern, and midamble pattern are called a training sequence.
【００１２】図３（Ａ）は、本発明のトレーニングシー
ケンス区間における指向性の切り替え処理の流れを示す
フローチャート、図３（Ｂ）は本発明のトレーニングシ
ーケンス区間のタイミングチャートである。FIG. 3A is a flowchart showing the flow of the directivity switching process in the training sequence section of the present invention, and FIG. 3B is a timing chart of the training sequence section of the present invention.
【００１３】図４は本発明の作用を説明する指向図であ
り、アンテナと垂直に交わる平面上において、一方
（Ａ）の指向性のヌル点（最小点）が他方（Ｂ）の指向
性では最大指向性となるような、互いに相補的な関係に
ある２つの指向性の例θ１，θ２を示した指向性パター
ンである。これらの関係を成立させる係数群は、予め計
算により求めておくことができる。FIG. 4 is a directional diagram for explaining the operation of the present invention, in which a null point (minimum point) of one of the directivities (A) is different from that of the other (B) on a plane perpendicular to the antenna. It is a directivity pattern showing two examples of directivity θ1 and θ2 which have a complementary relationship with each other so as to have the maximum directivity. The coefficient group that establishes these relationships can be obtained in advance by calculation.
【００１４】次に本発明の作用について述べる。本発明
は、１つの制御器７で複数の送信機に対応した指向性追
尾を可能にするため、受信側にメモリ８を付加し、各ス
ロット毎のアレー素子合成の重み付け係数または受信環
境情報を記憶させるようにした。１スロットが同期信号
と情報データとトレーニングシーケンスとで構成される
信号を受信し、情報データ区間においては現在制御して
いる指向性近傍での追尾を行い、トレーニングシーケン
ス区間では、到来方向変動への対応のため、現在の指向
性θ１を、そのヌル点方向に最大値をもつ９０°異なる
指向性θ２に一時的に切り替え、２つの指向性における
受信電界の大きさあるいは受信品質の状態を比較し、受
信電界の大きい方もしくは受信品質の良好な方を選択し
て次の情報データを受信するようになっている。Next, the operation of the present invention will be described. According to the present invention, in order to enable directivity tracking corresponding to a plurality of transmitters with one controller 7, a memory 8 is added to the receiving side, and a weighting coefficient for array element synthesis or reception environment information for each slot is added. I made it memorize. One slot receives a signal composed of a synchronization signal, information data, and a training sequence, performs tracking near the directivity currently controlled in the information data section, and performs tracking to the arrival direction change in the training sequence section. In order to cope with the problem, the current directivity θ1 is temporarily switched to a directivity θ2 different by 90 ° having a maximum value in the null point direction, and the magnitude of the reception electric field or the state of reception quality in the two directivities is compared. The next information data is received by selecting the one with the larger reception electric field or the one with the better reception quality.
【００１５】図１に示した本発明のアダプティブアレー
アンテナの一実施例の作用を、図２の送信データ構成
と、図４の互いに相補的な関係にある２つの指向性θ
１，θ２を示した指向性パターンを用いて詳細に説明す
る。The operation of the embodiment of the adaptive array antenna according to the present invention shown in FIG. 1 will be described with reference to the transmission data structure shown in FIG. 2 and the two directivities .theta.
This will be described in detail using a directivity pattern indicating 1, θ2.
【００１６】図１において、１（１−１〜１−ｎ）は受
信アンテナエレメントである。２（２−１〜２−ｎ）は
各アンテナに設けている重み付け回路であり、放射素子
に与える励振電流の位相と振幅量を変化させる。３は合
成器であり、ｎ個の各重み付け回路２の出力を合成す
る。６はフレーム同期回路であり、送信フレームが図２
に示した（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）のいずれかの構成のス
ロット群になっているとき、受信信号の同期信号からフ
レームの位相を検出し同期情報として重み付け制御器７
に出力する。４は受信機であり、各スロットの情報デー
タを復調出力するとともにＲＳＳＩ信号または受信品質
情報を出力する。８はメモリであり、各スロットにおけ
る受信電界の大きさあるいは受信品質等の受信環境情報
を記憶させる。In FIG. 1, reference numeral 1 (1-1 to 1-n) denotes a receiving antenna element. Reference numeral 2 (2-1 to 2-n) denotes a weighting circuit provided in each antenna, which changes the phase and amplitude of the excitation current given to the radiation element. Reference numeral 3 denotes a combiner, which combines the outputs of the n weighting circuits 2. Reference numeral 6 denotes a frame synchronization circuit which transmits a frame as shown in FIG.
(A), (B), and (C), the phase of the frame is detected from the synchronization signal of the received signal, and the weight controller 7 detects the phase of the frame as synchronization information.
Output to Reference numeral 4 denotes a receiver that demodulates and outputs information data of each slot and outputs an RSSI signal or reception quality information. Reference numeral 8 denotes a memory for storing reception environment information such as the magnitude of a reception electric field or reception quality in each slot.
【００１７】７は重み付け制御器であり、受信機４から
出力されるＲＳＳＩ信号または受信品質情報と、フレー
ム同期回路６で検出したフレーム位相情報から、現在受
信しているスロットの位置を認識し、対応する受信環境
情報をメモリ８から読み出して参照し、情報データ区間
では制御している指向性の近傍で追尾するためにｎ個の
各重み付け回路２の制御量を更新する。そして、トレー
ニングシーケンス区間においては、スロット毎に、図４
に一例を示すように、現在の指向性（θ１とする）を、
そのヌル点に最大の指向性を有する相補的に定められた
相補的指向性（θ２とする）に一時的に切り替え、受信
状態の良好な指向性がどちらかを判定する。Reference numeral 7 denotes a weighting controller which recognizes the position of the slot currently being received from the RSSI signal or reception quality information output from the receiver 4 and the frame phase information detected by the frame synchronization circuit 6, The corresponding reception environment information is read from the memory 8 and referred to, and in the information data section, the control amount of each of the n weighting circuits 2 is updated in order to track near the directivity being controlled. Then, in the training sequence section, FIG.
As shown in an example in FIG.
Temporarily switch to complementary complementary directivity (referred to as θ2) having the maximum directivity at the null point, and determine which of the good directivity in the reception state is used.
【００１８】トレーニングシーケンス区間において、図
４に示したように、２つの方向θ１，θ２への指向性切
り替え動作の流れを、図３（Ｂ）のトレーニングシーケ
ンス区間における処理を示す図を用いて示す。図３
（Ａ）は指向性切り替え処理を示すフローチャートであ
る。（Ｂ）は（Ａ）の処理に対応したタイミングチャー
トである。３１〜３９はステップ番号である。図３
（Ａ）のステップ３１で現在の時刻ｔがトレーニングシ
ーケンス区間、すなわち（Ｂ）のＸの区間かどうかの判
定をする。Ｘ区間でないときは指向性の切替え処理は行
わずに現在の制御θ１を続ける。Ｘ区間にあるときは、
ステップ３２で指向性切り替えタイミングｔ２を監視す
る。ｔがｔ２以前、すなわち、Ｘ１の区間ならば指向性
は現在制御しているθ１のまま維持される。ステップ３
２でｔ２以降の区間、すなわちＸ２の区間であると判定
されたとき、ステップ３３で指向性判定タイミングｔ３
を監視する。ｔがｔ３以前ならば現在の受信信号は指向
性制御θ１での受信電界の大きさもしくは受信品質であ
るので、ステップ３４において現在の受信信号を指向性
制御θ１の受信電界の大きさもしくは受信品質情報（以
下、受信評価データという）Ｄ（θ１）としてメモリ８
に記憶する。In the training sequence section, as shown in FIG. 4, the flow of the directivity switching operation between the two directions θ1 and θ2 will be described with reference to FIG. 3B showing the processing in the training sequence section. . FIG.
(A) is a flowchart showing a directivity switching process. (B) is a timing chart corresponding to the processing of (A). 31 to 39 are step numbers. FIG.
In step (A) 31, it is determined whether or not the current time t is a training sequence section, that is, an X section in (B). If it is not the X section, the current control θ1 is continued without performing the directivity switching process. When in the X section,
In step 32, the directivity switching timing t2 is monitored. If t is before t2, that is, in the section of X1, the directivity is maintained as θ1 currently being controlled. Step 3
When it is determined in step 2 that the section is after t2, that is, in the section of X2, the directivity determination timing t3 is determined in step 33.
To monitor. If t is before t3, the current reception signal is the magnitude or the reception quality of the reception electric field in the directivity control θ1, so in step 34, the current reception signal is converted to the magnitude of the reception electric field or the reception quality of the directivity control θ1. Information (hereinafter referred to as reception evaluation data) D (θ1)
To memorize.
【００１９】次に、ステップ３５で指向性θ２へ切り替
えるように重み付け回路２を制御する。ステップ３３で
ｔ３以降であるとき、現在の受信信号は、θ２へ指向制
御したときの受信評価データであるので、ステップ３６
において現在の受信信号をθ２の受信評価データＤ（θ
２）として記憶する。ステップ３７において受信評価デ
ータＤ（θ１）とＤ（θ２）の値を比較し、Ｄ（θ１）
が良好な場合は、ステップ３８で指向性をθ１とする。
Ｄ（θ２）が良好な場合は、ステップ３９で制御する指
向性をθ２とする。判定と選択はｔ３の後、トレーニン
グシーケンス区間Ｘの間に行う。Next, in step 35, the weighting circuit 2 is controlled so as to switch to the directivity θ2. If it is after t3 in step 33, the current reception signal is the reception evaluation data when the pointing control to θ2 is performed.
, The current reception signal is converted to the reception evaluation data D (θ
Store as 2). In step 37, the values of the reception evaluation data D (θ1) and D (θ2) are compared, and D (θ1)
Is good, the directivity is set to θ1 in step 38.
If D (θ2) is good, the directivity controlled in step 39 is set to θ2. The determination and the selection are performed during the training sequence section X after t3.
【００２０】このように、スロット毎のトレーニングシ
ーケンス区間に指向性を切り替え、常に、死角を監視し
て到来方向の変動を調査するので、従来方式において追
尾が困難であるとされた到来方向変動に対して即座に追
尾可能となり、伝搬路の状態変動の激しい環境下におい
て有効に動作する。さらに、伝搬路の急激な変動による
指向性の誤判定も回避できる。尚、トレーニング信号は
情報の伝送を担わないので、指向性を切り替えることに
よる障害は軽微に抑えることができる。また、各スロッ
ト毎のアレー素子合成の重み付け係数または受信環境情
報を記憶させるためのメモリ８を付加することにより、
１つの制御器で複数の送信機に対応した指向性追尾が可
能になり、従来方式と比べ利用範囲が著しく拡大する。As described above, since the directivity is switched to the training sequence section for each slot and the blind spot is constantly monitored to check the variation in the arrival direction, the variation in the arrival direction which is difficult to track in the conventional method is considered. On the other hand, it is possible to immediately track, and it operates effectively in an environment where the state of the propagation path fluctuates drastically. Further, erroneous determination of directivity due to rapid fluctuation of the propagation path can be avoided. It should be noted that since the training signal does not play a role in transmitting information, it is possible to minimize the trouble caused by switching the directivity. Also, by adding a memory 8 for storing a weighting coefficient for array element combination or reception environment information for each slot,
Directivity tracking corresponding to a plurality of transmitters can be performed by one controller, and the range of use is significantly expanded as compared with the conventional method.
【００２１】以上のように、本発明を実施することによ
り、伝搬路の状態の変動に伴う指向性制御の性能劣化を
防ぐことができ、受信状態の急激な変動による誤判定の
危険がなくなり、複数の送信機に対応した制御も可能に
なるので、アダプティブアレーアンテナの指向性制御の
性能の向上、および、利用範囲の拡大を図ることができ
る。As described above, by implementing the present invention, it is possible to prevent the performance of directivity control from deteriorating due to a change in the state of the propagation path, and eliminate the risk of erroneous determination due to a sudden change in the reception state. Since control corresponding to a plurality of transmitters is also possible, it is possible to improve the performance of directivity control of the adaptive array antenna and expand the range of use.
【００２２】[0022]
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明を実
施することにより、従来方式に比べ、伝搬路の状態の急
激な変動に対する追尾性能が著しく向上するので、実用
上極めて大きな効果がある。As described above in detail, by implementing the present invention, the tracking performance against a sudden change in the state of the propagation path is remarkably improved as compared with the conventional system, so that there is an extremely large effect in practical use. .
【図１】本発明の実施例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の受信信号構成例を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a received signal according to the present invention.
【図３】本発明のトレーニングシーケンス区間の処理の
フローチャートとタイムチャートである。FIG. 3 is a flowchart and a time chart of processing in a training sequence section according to the present invention.
【図４】本発明の作用を説明する指向図である。FIG. 4 is a directional diagram illustrating the operation of the present invention.
【図５】従来のアダプティブアレーアンテナの構成例を
示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration example of a conventional adaptive array antenna.
【図６】重み付け回路の内部のブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing the inside of a weighting circuit;
１ アンテナ素子 ２ 重み付け回路 ３ 合成器 ４ 受信機 ５ 重み付け制御器 ６ フレーム同期回路 ７ 重み付け制御器 ８ メモリ ２１ 直交検波器 ２２，２３ 乗算器 ２４ 重み付け器 ２５ 直交変調器 ３１〜３９ ステップ番号 Reference Signs List 1 antenna element 2 weighting circuit 3 combiner 4 receiver 5 weighting controller 6 frame synchronization circuit 7 weighting controller 8 memory 21 quadrature detector 22, 23 multiplier 24 weighting device 25 quadrature modulator 31-39 step number
Claims (1)
素子と、 該複数のアンテナ素子のそれぞれに接続され外部から設
定される制御量に従って該アンテナ素子に与える励振電
流の位相と振幅量を変化させて指向性を制御する複数の
重み付け回路と、各重み付け回路の出力を合成する合成
器と、該合成器の出力からデータを復調出力するととも
に受信電界強度信号または受信品質情報を出力する受信
機と、該受信機から得られる前記受信電界強度信号また
は受信品質情報から最適指向性を判定し前記複数の重み
付け回路の前記制御量を設定する重み付け制御器とが備
えられたアダプティブアレーアンテナにおいて、 １フレームが複数のスロットで構成され、その各スロッ
トが同期信号と情報データとトレーニングシーケンスと
で構成された信号を前記複数のアンテナ素子で受信し、 前記合成器から出力される前記同期信号によってフレー
ムの位置を検出して同期情報を出力するフレーム同期回
路と、 前記スロット毎の重み付け制御量を記憶させるメモリと
を備え、 前記重み付け制御器は、前記同期情報と前記受信電界強
度信号または受信品質情報が入力され、スロット毎の前
記情報データ区間では前記複数の重み付け回路に対して
現在の指向性の近傍で受信電界強度が最大または受信品
質が最良になるように追尾を行う制御量を設定するとと
もに、前記メモリに現在の指向性に対応する重み付け制
御量を記憶させ、前記トレーニングシーケンス区間では
現在の指向性をそのヌル点方向が最大値になるように相
補的に設定した相補的指向性に一時的に切替えて制御量
を設定し、該相補的指向性に対応する制御量と前記メモ
リに記憶した制御量とを比較し受信電界強度の強い方ま
たは受信品質の良好な方の指向性に対応する制御量を選
択して次の情報データ区間の制御を行うように構成され
たことを特徴とするアダプティブアレーアンテナ。1. A plurality of antenna elements arranged at a predetermined interval, and a phase and an amplitude of an excitation current applied to the antenna elements are changed according to a control amount connected to each of the plurality of antenna elements and set from the outside. A plurality of weighting circuits for controlling the directivity by combining them, a combiner for combining the outputs of the respective weighting circuits, and a receiver for demodulating and outputting data from the output of the combiner and outputting a reception field strength signal or reception quality information An adaptive array antenna comprising: a weighting controller configured to determine optimal directivity from the reception field strength signal or reception quality information obtained from the receiver and to set the control amount of the plurality of weighting circuits. A frame is composed of a plurality of slots, each of which is a signal composed of a synchronization signal, information data, and a training sequence. A frame synchronization circuit that detects the position of a frame by the synchronization signal output from the combiner and outputs synchronization information, and a memory that stores a weight control amount for each slot. Wherein the weighting controller receives the synchronization information and the reception field strength signal or reception quality information, and receives the plurality of weighting circuits in the vicinity of the current directivity in the information data section for each slot. A control amount for performing tracking so that the electric field strength is maximum or the reception quality is the best is set, and a weight control amount corresponding to the current directivity is stored in the memory, and the current directivity is stored in the training sequence section. The control amount is set by temporarily switching to the complementary directivity complementarily set so that the direction of the null point becomes the maximum value. The control amount corresponding to the dynamic directivity and the control amount stored in the memory are compared, and the control amount corresponding to the directivity of the stronger reception electric field strength or the better reception quality is selected, and the next information data section is selected. An adaptive array antenna configured to perform the control of (1).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21904996A JP3272961B2 (en) | 1996-08-02 | 1996-08-02 | Adaptive array antenna |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21904996A JP3272961B2 (en) | 1996-08-02 | 1996-08-02 | Adaptive array antenna |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1051221A true JPH1051221A (en) | 1998-02-20 |
| JP3272961B2 JP3272961B2 (en) | 2002-04-08 |
Family
ID=16729468
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21904996A Expired - Fee Related JP3272961B2 (en) | 1996-08-02 | 1996-08-02 | Adaptive array antenna |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3272961B2 (en) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010046116A (en) * | 1999-11-10 | 2001-06-05 | 박종섭 | Smart antenna base station system and control method using adapt renewal gain price converter |
| EP1227631A1 (en) * | 1999-11-08 | 2002-07-31 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Radio receiving system and synchronization detection method |
| US6498928B1 (en) | 1999-04-23 | 2002-12-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Radio reception apparatus and method for detecting reception timing |
| JP2003087051A (en) * | 2001-09-07 | 2003-03-20 | Advanced Telecommunication Research Institute International | Method of controlling array antenna |
| JP2003513507A (en) * | 1999-10-28 | 2003-04-08 | エリクソン インコーポレイテッド | Overlapped slot transmission using a phased array |
| US7043217B2 (en) | 2000-12-04 | 2006-05-09 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Combining reception method and apparatus |
| JP2007505515A (en) * | 2003-06-30 | 2007-03-08 | アイスファイア セミコンダクター コーポレーション | Method and apparatus for receiving antenna diversity switching |
| JP2009153113A (en) * | 2007-11-27 | 2009-07-09 | Hitachi Kokusai Electric Inc | Automatic tracking device |
| JP2011055507A (en) * | 1999-09-01 | 2011-03-17 | Qualcomm Inc | Method and device for forming beam in radio communication system |
| US8045299B2 (en) | 2004-05-28 | 2011-10-25 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Method and apparatus for oxidizing conductive redeposition in TMR sensors |
-
1996
- 1996-08-02 JP JP21904996A patent/JP3272961B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6498928B1 (en) | 1999-04-23 | 2002-12-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Radio reception apparatus and method for detecting reception timing |
| JP2011055507A (en) * | 1999-09-01 | 2011-03-17 | Qualcomm Inc | Method and device for forming beam in radio communication system |
| JP2003513507A (en) * | 1999-10-28 | 2003-04-08 | エリクソン インコーポレイテッド | Overlapped slot transmission using a phased array |
| EP1227631A1 (en) * | 1999-11-08 | 2002-07-31 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Radio receiving system and synchronization detection method |
| EP1227631A4 (en) * | 1999-11-08 | 2006-02-01 | Sanyo Electric Co | Radio receiving system and synchronization detection method |
| KR20010046116A (en) * | 1999-11-10 | 2001-06-05 | 박종섭 | Smart antenna base station system and control method using adapt renewal gain price converter |
| US7043217B2 (en) | 2000-12-04 | 2006-05-09 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Combining reception method and apparatus |
| JP2003087051A (en) * | 2001-09-07 | 2003-03-20 | Advanced Telecommunication Research Institute International | Method of controlling array antenna |
| JP2007505515A (en) * | 2003-06-30 | 2007-03-08 | アイスファイア セミコンダクター コーポレーション | Method and apparatus for receiving antenna diversity switching |
| JP4823058B2 (en) * | 2003-06-30 | 2011-11-24 | ザーバナ・デジタル・ファンド・エルエルシー | Method and apparatus for receiving antenna diversity switching |
| US8045299B2 (en) | 2004-05-28 | 2011-10-25 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Method and apparatus for oxidizing conductive redeposition in TMR sensors |
| JP2009153113A (en) * | 2007-11-27 | 2009-07-09 | Hitachi Kokusai Electric Inc | Automatic tracking device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3272961B2 (en) | 2002-04-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3779063B2 (en) | Wireless communication apparatus and wireless communication method | |
| JP3233088B2 (en) | Directivity control antenna device | |
| US6100843A (en) | Adaptive antenna for use in same frequency networks | |
| JP2001223516A (en) | Adaptive antenna system | |
| JP3768350B2 (en) | Wireless receiving apparatus and method | |
| KR100426110B1 (en) | Radio communication apparatus and radio communication method | |
| WO2002007258A2 (en) | Adaptive antenna for use in same frequency networks | |
| JP3939165B2 (en) | Wireless device, wireless communication system, space path control method, and space path control program | |
| EP1998471A1 (en) | Adaptive control device | |
| US7660561B2 (en) | Method and system for implementing smart antennas and diversity techniques | |
| JP3272961B2 (en) | Adaptive array antenna | |
| EP1413069B1 (en) | Reception diversity combiner with selectable inversion and variable gain | |
| JP2002016579A (en) | Communication system | |
| JPH09214417A (en) | Transmitter and transmission method | |
| JPH10313472A (en) | Radio base station unit and radio terminal | |
| JP4538963B2 (en) | OFDM receiver using diversity adaptive array | |
| JP3597694B2 (en) | Adaptive antenna device | |
| US6861981B2 (en) | Normalizing apparatus for adaptive beamforming in smart antenna receiving system | |
| US7398098B2 (en) | Radio base apparatus, transmission power control method, and transmission power control program | |
| JPH09247005A (en) | Adaptive array reception device | |
| JP4754103B2 (en) | Radio base station apparatus and transmission destination mobile device selection method thereof | |
| JP3138243B2 (en) | Adaptive array device | |
| JPH10163937A (en) | Antenna changeover control system | |
| JP2001223623A (en) | Digital radio communication system | |
| JP2002368661A (en) | Selection synthesis diversity receiver |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080125 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090125 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100125 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100125 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110125 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120125 Year of fee payment: 10 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |