JPS63105532A

JPS63105532A - 干渉波抑圧方式

Info

Publication number: JPS63105532A
Application number: JP24953286A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Minamisono; 南園　健一; Masayuki Yasunaga; 安永　正幸; Fumio Watanabe; 文夫渡辺; Susumu Baba; 馬場　暹
Original assignee: Kokusai Denshin Denwa KK
Current assignee: KDDI Corp
Priority date: 1986-10-22
Filing date: 1986-10-22
Publication date: 1988-05-10

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、受信アンテナのサイドローブ方向から到来
する干渉波を除去する干渉波抑圧方式に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

干渉波抑圧方式は、所望信号到来方向に向けた高利得ア
ンテナに混入する不要信号を、低利得の補助アンテナ等
で抽出した不要信号と同振幅逆位相で合成して打ち消す
ものである。第２図に従来の干渉波抑圧装置の回路構成
例を示す。

補助アンテナ２の受信信号（以下参照信号と呼ぶ）と荷
重制御回路１２の出力である荷重信号Ｗとを可変複素荷
重器３で混合し、主アンテナ１の受信信号（以下主信号
と呼ぶ）に含まれる不要信号の推定信号を生成する。４
は混合器であシ、主信号から不要信号の推定信号を減算
する機能をもつ。混合器４の出力信号は局部発信器５、
ミキサ６、および帯域フィルタ８により、中間周波数の
信号に変換され、中間周波増幅器９により増幅されて干
渉波抑圧装置の出力信号となる。一方、参照信号は局部
発信器５およびミキサ７により中間周波数の信号に変換
され、乗算器１０により出力信号と混合される。１１は
低域フィルタであり、乗算器１０と低域フィルタ１１に
よシ相関器が構成される。相関器の出力信号が荷重制御
回路１２を介して可変複素荷重器３に入力されることに
よシ相関ループを形成している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上の構成において、所望信号、不要信号がともに広帯
域である場合、相互スペクトル密度関数は広帯域となる
。しかもこれらの信号が不規則信号であるため、相関量
の平均値はゆらぎを持つ。

これらの理由によシ、乗算器１０と低域フィルタ１１を
用いた相聞器では、正確な相関値を得ることは極めて困
難であり、不要信号の抑圧効果が少ないため、干渉波抑
圧装置の実用化の大きな問題点であった〇本発明は、上述した従来技術の欠点を解決するためにな
されたもので、信号の帯域幅、変調方式等に依存せず、
出力信号の電力の測定を用いて良好な不要信号抑圧特性
を有する干渉波抑圧方式を提供することを目的とする。

ｃ間帯点を解決するための手段〕上記目的を達成するための本発明の特徴は、所望信号の
帯域内信号電力を最小とするように、フィードバックル
ープを用い、参照信号の位相、振幅を制御し干渉波を抑
圧することにある。

〔発明の原理〕

本発明の理論を要約すると、以下のようになる。

主信号Ｘのうちの所望信号成分をｄ、不要信号成分をｉ
、雑音成分をｎとすると、Ｘはｘ　＝＝　ｄ　＋　ｉ　十ｎ　　　　　　　　　　（１
）と表すことができる。一方、参照信号ｙは、不要信号
成分ｉａ、雑音成分ｎａから構成されておシ、補助アン
テナにおけるｉａ／ｎａの比が充分大きいときには。

ｙ　＝　ｉａ　−１−ｎａユｉ　ａ　　　　　　　　　
（２）となる。ここで、ｉとｉａとの間には次のような
関係がある。

１ａ＝ｋ　＊　ｅｘｐ　（ｊ　＊θ）　＊　＋　　　　
　（３）ここでｋは２つのアンテナの不要信号方向の利
得比、θは伝搬距離の差に相当する位相の差を表す。

これらを用いると、干渉波抑圧方式の出力信号２は局部
発信器５の出力振幅を１とするとｚ　＝　ｄ　＋　（１
−ｗ　＊　Ｋ　）　＊　ｉ　＋　ｎ　　　　（４）但し
　Ｋ＝ｋ　＊　ｅｘｐ　（ｊ　＊θ）（５）となる。ｄ
、ｉ、ｎのあいだに相互の相関はないとすると、出力信
号２の電力は、Ｅ　（ｌｚ　ｌ２）＝Ｅ［ｌｄ　Ｉ　”）＋Ｅｌ　１−
Ｗ＊Ｋ１２＊Ｉ　ｔ　１２）＋Ｅ（Ｉｎ１２）　　　　
　　　　（６）となる。ここでＥ（ＩＺ＋２）は出力信
号２の電力の平均を表す。したがって、出力信号２の電
力を最小とするように荷重信号Ｗを決定すれば、不要信
号は充分に抑圧される。このとき、式（６）から明らか
なように、出力信号Ｚの電力には最小値が存在し。

最小値を与える荷重信号Ｗを決定する問題は２実変数関
数の最小化問題であるから、荷重信号Ｗは容易に決定で
きる。

〔実施例〕

上に述べた理論に基づいた本発明の実施例を第１図に示
す。第１図において、補助アンテナ２の入力信号ｙ（以
下参照信号と呼ぶ）と荷重制御回路１４の出力である荷
重信号Ｗとを乗算し、主アンテナ１の入力信号Ｘ（以下
主信号と呼ぶ）に含まれる不要信号の推定信号を生成す
る。４は混合器であり、主信号から不要信号の推定信号
を減する機能をもつ。混合器４の出力は、局部発信器５
、ミキサ６、および帯域フィルタ８によシ所要の帯域幅
をもつ中間周波信号に変換される。９は中間周波増幅器
である。中間周波増幅器９の出力が干渉波抑圧装置の出
力信号２となる。１３は電力計であシ、出力信号２の帯
域内電力を測定する。電力計１３からの測定情報は荷重
制御回路１４に入力され、出力信号２の帯域内電力を最
小とするように荷重信号Ｗを決定し可変複素荷重器３へ
入力する。先に述べたように、荷重信号Ｗの決定は２実
変数関数の最小化問題であるから、荷重制御回路はマイ
クロプロセッサを用いて簡単に構成できる。代表的なア
ルゴリズムの一つを示すと、以下のようになる。

〔初期動作〕

次項に記す最適制御動作を行うための初期値を決定する
ための動作であシ、次のような動作を行う。

（、）　　荷重信号Ｗの初期値Ｗ０、および振幅可変１
福δ、位相可変幅φを任意に与える。

（ｂ）　　荷重信号Ｗの値をＷ。とじたときの出力信号
電力を測定する。

（ｃ）　　荷重信号Ｗの振幅・位相をＷ。からそれぞれ
δ・φだけ変化させた値にセットし、それぞれの場合に
ついて出力信号電力を測定する（合計４点または８点）
。

（ｄ）　　（ｂ）項および（Ｃ）項で測定した出力信号
電力を比較し、出力信号電力が最小となっている荷重信
号Ｗの値を求める（求めたＷの値をＷｌとする）。

（ｅ）　　（ｄ）項でもとめたＷｌの値がＷ。と異なっ
ていれば、ＷＯＱ値をＷｌとして（ｂ）項以下を繰シ返
す。Ｗｌの値がＷ。と等しければδ・φの値をそれぞれ
１／２倍する。

（ｆ）　　δ・φの値がある定められた値以下になれば
、初期動作を終了して最適制御動作に移行する。

それ以外の場合には、（ｂ）項以下を繰り返す。

〔最適制御動作〕

荷重信号Ｗの値が常に最適となるように制御するための
動作であシ、次のような動作を行う。

（ｇ）　　荷重信号Ｗの値を初期動作で得られたＷ。の
最終値に、δ・φの値を制御系に大きな影響を与えない
程度の充分小さな値に設定する。

（ｈ）　　荷重信号をＷ。とじたときの出力信号電力を
測定する。

（ｉ）　　荷重信号Ｗの位相をＷ。から±φだけ変化さ
せて出力信号電力を測定する。

（ｊ）　　（ｈ）項および（ｉ）項で測定した出力信号
電力を比較し、出力信号電力が最小となっているときの
荷重信号Ｗの値を求め、この値をＷ。とする。

（ｋ）荷重信号Ｗの値をＷ。とじ、このときの出力信号
電力を測定する。

（１）　　荷重信号Ｗの振幅をＷｏから±δだけ変化さ
せて出力信号電力を測定する。

ｈ）　　（ｋ）項および（１）項で測定した出力信号電
力を比較し、出力信号電力が最小となっているときの荷
重信号Ｗの値を求め、この値をＷｏとする。

（ｎ）（ｈ）項以下を繰り返す。

上に述べたものは一例であり、ニュートンーラフノン法
、最急勾配法、共役勾配法、ランダム探索法、およびそ
の他の２変数関数の最小値間頂の解法に用いられるアル
ゴリズムは、原則的にすべて適用が可能である。

以上の回路において、参照信号の振幅および位相をそれ
ぞれ０．２ｄＢ、　１．８°以下の精度で所要帯域にわ
たって制御すれば、３２ｄＢ以上の不要信号抑圧比が得
られる。なお、式（６）から明らかなようＫ。

荷重信号Ｗの決定に際しては所望信号、不要君号および
雑音信号の電力の大きさには基本的に依存しない。した
がって所望信号対雑音電力比（ｓＡ）の小さい場合、あ
るいは所望信号対不要信号電力の比（Ｄ／ｌＪ　）の小
さい場合においても良好に動作する。たとえばＳハ＝１０ｄＢ　Ｄ／１Ｊ＝−１０ｄＢ　　１ｋｌ＝１
０の場合においても、３０ｄＢ以上の不要信号抑圧比が
得られる。

なお本実施例では、電力の測定を中間周波数帯で行って
いるが、基底周波数下で行うことも可能である。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明により、以下に述べる様に極
めて大きな効果を得る事ができる。

（１）制御尺度が相関値ではなく、出力信号の帯域内電
力であるから、精度良く測定を行うことができる。した
がって少ない制御誤差で不要信号を充分に抑圧すること
ができるとともに、回路構成が極めて簡単となる。

（２）所望信号、不要信号がともに広帯域であり、しか
も主アンテナ入力の信号対雑音電力比（ｓＡ）が小さい
場合においても、帯域内出力電力は精度良く測定するこ
とができるので、良好な不要信号抑圧効果が得られる。

（３）不要信号が所望信号に比べて大きい場合でも、良
好な不要信号抑圧効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す図、第２図は従来の干渉
波抑圧装置の構成例を示す図である。図において、１は主アンテナ、２は補助アンテナ、３は
可変複素荷重器、４はミキサ、５は局部発信器、６，７
はミキサ、８は帯域フィルタ、９は中間周波増幅器、１
０は乗算器、１１は低域フィルタ、１２．１４は荷重制
御回路、１３は電力計である。

Claims

【特許請求の範囲】所望信号と不要信号をふくむ主信号と、不要信号を主成
分とする参照信号を入力とし、可変複素荷重器を介した
参照信号を主信号から減算することにより、主信号にふ
くまれる不要信号成分を抑圧して所望信号のみを出力す
る干渉波抑圧方式において、前記可変複素荷重器の制御が、電力計により測定する回
路からの出力電力が最小となるごとく行なわれることを
特徴とする干渉波抑圧方式。