JP3416865B2 - Adaptive antenna device - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は無線通信システム用
アンテナまたは計測システム用アンテナの指向性制御と
波形等化に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to directivity control and waveform equalization of an antenna for a wireless communication system or an antenna for a measurement system.
【0002】[0002]
【従来の技術】図8に従来の構成を示す。同図はマルチ
パス干渉波を抑圧する方法として、判定帰還形等化器を
有する適応アンテナ装置の一例を示している。2. Description of the Related Art FIG. 8 shows a conventional configuration. The figure shows an example of an adaptive antenna apparatus having a decision feedback equalizer as a method for suppressing a multipath interference wave.
【0003】無線周波数の半波長間隔に設置されたN素
子アンテナ8011〜801nと適応アレイ・フィルタ
802は適応アレイ・アンテナを構成している。該適応
アレイ・フィルタ802の出力は後方フィルタ803出
力と合成器805で合成され、判定器804に入力され
る。上記後方フィルタは判定出力を入力とする非線形フ
ィルタで、いわゆる判定帰還等化を行う。適応アレイ・
フィルタと後方フィルタは減算器806が出力する判定
誤差信号の自乗平均最小化(MMSE)制御により動作
する。従って、1つの自乗平均誤差(MSE)評価関数
による適応アレイと適応等化の共通制御が行われる。The N-element antennas 8011 to 801n and the adaptive array filter 802, which are installed at half wavelength intervals of the radio frequency, form an adaptive array antenna. The output of the adaptive array filter 802 is combined with the output of the rear filter 803 by the combiner 805 and input to the decision unit 804. The rear filter is a non-linear filter having a decision output as an input, and performs so-called decision feedback equalization. Adaptive array
The filter and the backward filter operate under the root mean square (MMSE) control of the decision error signal output by the subtractor 806. Therefore, the common control of the adaptive array and the adaptive equalization by one root mean square error (MSE) evaluation function is performed.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来の構成では遅延時
間の適応的な制御を行っていないため遅延手段の数が多
くなり、ハードウェアが複雑になるという欠点があっ
た。また、遅延手段の数が多くなるため、重みの収束に
必要となるサンプル数が多くなるという欠点があった。However, in the conventional configuration, since the delay time is not adaptively controlled, the number of delay means is increased and the hardware becomes complicated. In addition, since the number of delay units increases, the number of samples required for convergence of the weight increases.
【0005】本発明の目的は、遅延手段の数が少なくハ
ードウェアが単純でマルチパス干渉波の抑圧が可能な適
応アンテナ装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide an adaptive antenna device having a small number of delay means, simple hardware, and capable of suppressing multipath interference waves.
【0006】[0006]
【課題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、複数の素子アンテナ、該素子アンテ
ナの出力(x1(t)〜xn(t))に複素重み(W 1 〜W n )を
課す第一の重み付け手段、該重み付け手段の重みを制御
する重み制御装置、素子アンテナの出力(x1(t)〜xn
(t))を該重み付け手段と該重み制御装置へ入力させる
ための第一の分岐手段、基準信号発生装置、基準信号
(d(t))を複数に分岐させる第二の分岐手段、分岐さ
れた基準信号(d(t))に対して、到来波の遅延時間に
合わせて決定される異なった遅延(T d1 〜T dm )を課す
第一の遅延手段、該第一の遅延手段によって遅延させた
基準信号(d(t-T d1 )〜d(t-T dm ))に複素重み(W d1
〜W dm )を課す第二の重み付け手段、前記複数素子アン
テナ出力に複素重み付けをされた信号と前記複数の基準
信号を異なった遅延時間で遅延させたものに複素重み付
けをした信号を合成するための合成器、該合成器の出力
を適応アンテナ装置の出力と遅延時間制御装置への入力
の2つに分岐させる第三の分岐手段を有し、前記複数の
第一の遅延手段における遅延時間(T d1 〜T dm )を自動
的に制御するための遅延時間制御装置を備え、かつ、該
遅延時間制御装置が前記合成器の出力信号を入力信号と
する適応アンテナを用いる。Means for Solving the Problems The feature of the present invention for achieving the above object, a plurality of element antennas, the output of the element antennas (x1 (t) ~xn (t )) to complex weights (W 1 ~ first weighting means for imposing W n), weight control device for controlling the weight of the weighting means, the output of element antennas (x1 (t) ~xn
(t)) first branching means for inputting the weighting means and the weight control device, a reference signal generator, a reference signal
The second branching means for branching (d (t)) into a plurality of parts, the delay time of the incoming wave with respect to the branched reference signal (d (t))
First delay means for imposing different delays (T d1 to T dm ) determined together, and reference signals (d (t-T d1 ) to d (t-T dm ) delayed by the first delay means. )) With complex weights (W d1
~ W dm ) , for combining a complex-weighted signal on the outputs of the multi-element antennas and a complex-weighted signal of the reference signals delayed by different delay times. And a third branching means for branching the output of the combiner into the output of the adaptive antenna device and the input to the delay time control device, and the delay time in the plurality of first delay means ( A delay time control device for automatically controlling T d1 to T dm ) , and
The delay time control device uses an adaptive antenna whose input signal is the output signal of the combiner.
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0008】図1は、第1の実施形態を示す図であり、
基準信号を用いて、n個のアンテナ素子とm個の第一の
遅延手段により適応アンテナ受信装置を構成した形態を
示している。この図において、符号1011〜101n
はアンテナ素子、1021〜102nは該アンテナ素子
1011〜101nに接続された第一の分岐手段、10
31〜103nは該アンテナ素子1011〜101nの
出力に重み付けを行う重み付け手段、104は基準信号
発生装置、105は基準信号を複数に分岐させるための
第二の分岐手段、1061〜106mは基準信号を遅延
させる第一の遅延手段、1071〜107mは該遅延さ
れた基準信号に重み付けを行う第二の重み付け手段、1
08は上記第一の重み付け手段1031〜103n及び
第二の重み付け手段1071〜107mの重みを決定す
る重み制御装置、109は上記第一の遅延手段1061
〜106mの遅延時間を決定する遅延時間制御装置、1
10は合成器、111は合成器の出力を分岐させる第三
の分岐手段である。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment,
It shows a form in which an adaptive antenna receiving apparatus is configured by using n reference antennas and n antenna elements and m first delay means. In this figure, reference numerals 1011 to 101n
Is an antenna element, 1021 to 102n are first branching means connected to the antenna elements 1011 to 101n, 10
31 to 103n are weighting means for weighting the outputs of the antenna elements 1011 to 101n, 104 is a reference signal generator, 105 is a second branching means for branching the reference signal into a plurality, and 1061 to 106m are the reference signals. First delay means for delaying, 1071 to 107m are second weighting means for weighting the delayed reference signal, 1
Reference numeral 08 is a weight control device for determining the weights of the first weighting means 1031 to 103n and the second weighting means 1071 to 107m, and 109 is the first delay means 1061.
Delay time control device for determining a delay time of ~ 106 m, 1
Reference numeral 10 is a combiner, and 111 is a third branching means for branching the output of the combiner.
【0009】図示するように、重み制御装置108には
該アンテナ素子1011〜101nの出力と基準信号が
入力される。また、遅延時間制御装置109には合成器
110の出力が入力される。重み制御装置108及び遅
延時間制御装置109への入力信号はRF、IFまたは
ベースバンドのいずれかにより実施される。As shown in the figure, the weight control device 108 receives the outputs of the antenna elements 1011 to 101n and a reference signal. Further, the output of the combiner 110 is input to the delay time control device 109. The input signals to the weight control device 108 and the delay time control device 109 are implemented by either RF, IF or baseband.
【0010】図2は、上記遅延時間制御装置109の内
部構成を示す図である。この図において、符号201は
相関行列形成手段、202は固有値及び固有ベクトル演
算手段、203は遅延時間及び電力推定手段、204は
遅延時間決定手段である。FIG. 2 is a diagram showing an internal configuration of the delay time control device 109. In this figure, reference numeral 201 is a correlation matrix forming means, 202 is an eigenvalue / eigenvector computing means, 203 is a delay time and power estimating means, and 204 is a delay time determining means.
【0011】使用する第一の遅延手段1061〜106
mの数m及び該第一の遅延手段1061〜106mに設
定する遅延時間Td1〜Tdmは、例えば以下のように
決定される。First delay means 1061 to 106 to be used
The number m of m and the delay times Td1 to Tdm set in the first delay means 1061 to 106m are determined as follows, for example.
【0012】周波数fをf0 −KΔf〜f0 +KΔf
(f0 :中心周波数,Δf:ふり幅,K:正の整数)ま
で掃引したとき、各周波数における上記合成器110の
出力は上記遅延時間制御装置109内の相関行列形成手
段201に入力され、各周波数における合成器の出力の
相関行列が出力され、該出力は固有値及び固有ベクトル
演算手段202と遅延時間及び電力推定手段203に入
力され、固有値及び固有ベクトル演算手段202により
求められた固有値と固有ベクトルが遅延時間及び電力推
定手段203に入力される。相関行列の固有ベクトルは
到来波及び内部雑音を表しており、内部雑音は各到来波
との相関がないため、内部雑音を表す固有ベクトルは各
到来波を表すベクトルと直交する。また、固有値は到来
波及び内部雑音のレベルを表しており、内部雑音のレベ
ルが各到来波に比較して低いとすれば、固有値の値から
内部雑音を表す固有ベクトルが推定が可能である。従っ
て、遅延時間及び電力推定手段203では、相関行列の
固有値及び固有ベクトルから到来波の遅延時間、電力が
推定される。推定された到来波の遅延時間及び電力が遅
延時間決定手段204に入力され、使用する遅延手段の
数mを電力が閾値を超えた到来波の数とし、第一の遅延
手段1061〜106mに設定する遅延時間Td1〜T
dmは該到来波の遅延時間にあわせて決定される。The frequency f is defined as f 0 −KΔf to f 0 + KΔf
When swept up to (f 0 : center frequency, Δf: swing width, K: positive integer), the output of the synthesizer 110 at each frequency is input to the correlation matrix forming means 201 in the delay time control device 109, The correlation matrix of the output of the combiner at each frequency is output, and the output is input to the eigenvalue / eigenvector calculating means 202 and the delay time / power estimating means 203, and the eigenvalue and eigenvector obtained by the eigenvalue / eigenvector calculating means 202 are delayed. It is input to the time and power estimation means 203. The eigenvectors of the correlation matrix represent the incoming wave and the internal noise. Since the internal noise has no correlation with each incoming wave, the eigenvector representing the internal noise is orthogonal to the vector representing each incoming wave. Further, the eigenvalue represents the level of the incoming wave and the internal noise, and if the level of the internal noise is lower than that of each incoming wave, the eigenvector representing the internal noise can be estimated from the value of the eigenvalue. Therefore, the delay time and power estimation means 203 estimates the delay time and power of the incoming wave from the eigenvalues and eigenvectors of the correlation matrix. The estimated delay time and power of the incoming wave are input to the delay time determining means 204, and the number m of delay means to be used is set as the number of incoming waves whose power exceeds the threshold value, and is set in the first delay means 1061 to 106m. Delay time Td1 to T
dm is determined according to the delay time of the incoming wave.
【0013】このように構成することにより、使用する
遅延手段の数及び遅延手段に設定する遅延時間を最適に
してマルチパス波を抑圧することが可能となる。With this configuration, it is possible to suppress the multipath wave by optimizing the number of delay units used and the delay time set in the delay units.
【0014】第一の遅延手段1061〜106mに設定
する遅延時間が決定されると、重み制御装置108で第
一の重み付け手段1031〜103nにより重み付けさ
れる重みw1〜wn、重み付け手段1071から107
mにより重み付けされる重みwd1〜wdmが、When the delay time set in the first delay means 1061 to 106m is determined, the weights w1 to wn and the weighting means 1071 to 107 weighted by the first weighting means 1031 to 103n in the weight control device 108.
The weights wd1 to wdm weighted by m are
【0015】[0015]
【数1】 [Equation 1]
【0016】をみたすように決定される。ただし、Is determined to satisfy However,
【0017】[0017]
【数2】 [Equation 2]
【0018】である。ここでd(t)は基準信号、x1
(t),…,xn(t)は各アンテナ素子の受信波形、
E{・}は期待値、*は共役複素数、Tは転置行列、 ̄
は平均を表している。It is Where d (t) is the reference signal, x1
(T), ..., Xn (t) are reception waveforms of the antenna elements,
E {·} is the expected value, * is the complex conjugate number, T is the transposed matrix,  ̄
Represents the average.
【0019】次に、本発明第2の実施形態について説明
する。Next, a second embodiment of the present invention will be described.
【0020】図3は該第2の実施形態を示す図であり、
基準信号を判定帰還により求める構成としたものであ
る。なお、上記図1で説明した構成要素と同一の構成要
素については、同一符号を付してその説明を省略する。FIG. 3 is a view showing the second embodiment,
The reference signal is obtained by decision feedback. The same components as those described in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
【0021】この図において、符号301は判定器、符
号302は第三の分岐手段111の出力を遅延時間制御
装置109の入力と判定器301の入力の2つに分岐さ
せる第五の分岐手段である。判定器301の出力は基準
信号として重み制御装置108へ入力される。このよう
な構成により、復調後の信号を基準信号のかわりに用い
るので基準信号発生装置が不要になる。In this figure, reference numeral 301 is a judging device, and reference numeral 302 is a fifth branching device for branching the output of the third branching device 111 into two, an input of the delay time control device 109 and an input of the judging device 301. is there. The output of the determiner 301 is input to the weight controller 108 as a reference signal. With such a configuration, since the demodulated signal is used instead of the reference signal, the reference signal generator is not necessary.
【0022】次に、本発明第3の実施形態について説明
する。Next, a third embodiment of the present invention will be described.
【0023】図4は該第3の実施形態を示す図であり、
判定器により基準信号を形成し基準信号との誤差信号を
もとに重みの更新を行う構成である。なお、上記図1,
図3で説明した構成要素と同一の構成要素については、
同一符号を付してその説明を省略する。FIG. 4 is a diagram showing the third embodiment,
In this configuration, the reference signal is formed by the determiner, and the weight is updated based on the error signal from the reference signal. In addition, in FIG.
Regarding the same components as those explained in FIG. 3,
The same reference numerals are given and the description thereof is omitted.
【0024】この図において、401は減算器である。
判定器の出力と適応アンテナ装置の出力との差が減算器
401により求められ、重み制御装置に入力される。重
み制御装置では例えばLMS(Least Mean
Square)アルゴリズムにより、重みの値が求めら
れる。このような構成により、誤差信号に基づいた重み
の更新が可能になる。In the figure, 401 is a subtractor.
The difference between the output of the determiner and the output of the adaptive antenna device is obtained by the subtractor 401 and input to the weight controller. In the weight control device, for example, LMS (Least Mean)
The value of the weight is obtained by the Square algorithm. With such a configuration, the weight can be updated based on the error signal.
【0025】次に、本発明第4の実施形態について説明
する。Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
【0026】図5は該第4の実施形態を示す図であり、
無線通信の伝送速度より遅いA/Dコンバータを用い、
基準信号は判定帰還により求める構成である。なお、上
記図1、図3ないし図4で説明した構成要素と同一の構
成要素については、同一符号を付してその説明を省略す
る。FIG. 5 is a diagram showing the fourth embodiment,
Using an A / D converter that is slower than the transmission speed of wireless communication,
The reference signal is obtained by decision feedback. The same components as those described in FIG. 1 and FIGS. 3 to 4 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
【0027】この図において、符号5011〜501n
は増幅器、5021〜502nはダウンコンバータ、5
031〜503n及び505はA/Dコンバータ、50
41〜504nはアンテナ素子部からの入力と適応アン
テナ装置の出力とのタイミングをあわせる遅延手段、5
06はデータ抽出装置である。遅延手段1061〜10
6mにはシンボル長単位の遅延時間が設定され、データ
抽出装置はA/Dコンバータから重み制御装置への入力
の速さにあわせたタイミングで、判定器の出力と遅延手
段1061〜106mに設定した遅延時間の信号を抽出
し、重み制御装置108への入力とする。この構成によ
り、無線通信の伝送速度より遅いA/Dコンバータを用
いた場合でも適応アンテナ装置の構成が可能となる。In this figure, reference numerals 5011 to 501n
Is an amplifier, 5021 to 502n are down converters, 5
031 to 503n and 505 are A / D converters, 50
Reference numerals 41 to 504n denote delay means for adjusting the timing of the input from the antenna element portion and the output of the adaptive antenna device.
Reference numeral 06 is a data extraction device. Delay means 1061-10
A delay time of a symbol length unit is set to 6 m, and the data extraction device sets the output of the determiner and the delay means 1061 to 106 m at a timing matched with the speed of input from the A / D converter to the weight control device. The delay time signal is extracted and is input to the weight control device 108. With this configuration, the adaptive antenna device can be configured even when an A / D converter slower than the transmission rate of wireless communication is used.
【0028】次に、本発明第5の実施形態について説明
する。Next explained is the fifth embodiment of the invention.
【0029】図6は該第5の実施形態を示すフローチャ
ートであり、遅延手段を用いずに適応アンテナ装置を動
作させた後、遅延時間の推定を行う制御方法である。ま
ず、第一の重み付け手段のみを用いて品質を改善する
(62)。次に、第一の重み付け手段では抑圧出来ない
遅延波について遅延時間を推定し、遅延手段の遅延時間
を決定する(66)。この制御方法により遅延手段を用
いないで動作させたときに、抑圧することの困難な到来
波の遅延時間及び電力を精度良く推定することが可能と
なる。FIG. 6 is a flow chart showing the fifth embodiment, which is a control method for estimating the delay time after operating the adaptive antenna device without using the delay means. First, the quality is improved (62) using only the first weighting means. Next, the delay time of the delayed wave that cannot be suppressed by the first weighting means is estimated, and the delay time of the delay means is determined (66). With this control method, it is possible to accurately estimate the delay time and power of an incoming wave that is difficult to suppress when operating without using delay means.
【0030】次に、本発明第6の実施形態について説明
する。Next, a sixth embodiment of the present invention will be described.
【0031】図7は該第6の実施形態を示す図であり、
第一の実施形態で説明した遅延時間及び重みを用いて送
信を行う構成である。なお、上記図1で説明した構成要
素と同一の構成要素については、同一符号を付してその
説明を省略する。FIG. 7 is a diagram showing the sixth embodiment,
The configuration is such that transmission is performed using the delay time and the weight described in the first embodiment. The same components as those described in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
【0032】この図において、符号701は送信信号発
生装置、符号702は第四の分岐手段、符号7031〜
703mは第二の遅延手段、符号7041〜704mは
第三の重み付け手段、符号705は合成器、符号706
は第五の分岐手段、符号7071〜707nは第四の重
み付け手段、符号708は重み補正装置である。第二の
遅延手段7031〜703mには、受信の際に遅延時間
制御装置109で決定した遅延時間が設定され、第三の
重み付け手段7041〜704mには受信の際に重み制
御装置108で決定した重みが設定される。第四の重み
付け手段7071〜707nには、受信の際に重み制御
装置108で決定した重みを重み補正装置708で送信
周波数に補正した重みが設定される。送信信号発生装置
701の出力は第二の分岐手段702により複数に分岐
され、そのうちの1つは合成器705に入力され、他方
は遅延手段7031〜703mに入力され、第二の重み
付け手段7041〜704mにより重み付けされた後、
上記合成器705に入力される。合成器705の出力は
第五の分岐手段706により、第四の重み付け手段70
71〜707nへ分配され、重み付けをされた後アンテ
ナ素子1011〜101nに入力される。このような構
成により、送信においてもマルチパス波抑圧が可能とな
る。In this figure, reference numeral 701 is a transmission signal generator, reference numeral 702 is a fourth branching means, reference numerals 7031 to 7031.
Reference numeral 703m is a second delay means, reference numerals 7041 to 704m are third weighting means, reference numeral 705 is a combiner, reference numeral 706.
Is a fifth branching means, reference numerals 7071 to 707n are fourth weighting means, and reference numeral 708 is a weight correction device. The delay time determined by the delay time control device 109 at the time of reception is set in the second delay means 7031 to 703m, and the weight control device 108 is determined at the time of reception in the third weighting means 7041 to 704m. Weight is set. In the fourth weighting means 7071 to 707n, weights obtained by correcting the weights determined by the weight control device 108 at the time of reception to the transmission frequency by the weight correction device 708 are set. The output of the transmission signal generator 701 is branched into a plurality by the second branching unit 702, one of which is input to the combiner 705, the other is input to the delaying units 7031 to 703m, and the second weighting unit 7041 to. After being weighted by 704m,
It is input to the synthesizer 705. The output of the combiner 705 is output by the fifth branching means 706 to the fourth weighting means 70.
71 to 707n, weighted, and then input to the antenna elements 1011 to 101n. With such a configuration, it is possible to suppress multipath waves even in transmission.
【0033】[0033]
【発明の効果】本発明の適応アンテナ装置では遅延時間
を適応的に変化させることにより、希望波の方向に干渉
波が存在する場合にも、遅延手段の数を最小化し、遅延
時間を最適化して、干渉波を抑圧することが可能とな
る。このため、少ないサンプル数で重みを収束させるこ
とが可能となる。The adaptive antenna device of the present invention adaptively changes the delay time to minimize the number of delay means and optimize the delay time even when an interference wave exists in the desired wave direction. Thus, it is possible to suppress the interference wave. Therefore, the weight can be converged with a small number of samples.
【図1】本発明の第1の実施形態を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1の実施形態における遅延時間制御
装置7を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a delay time control device 7 according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第2の実施形態を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第3の実施形態を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a third embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第4の実施形態を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a fourth embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第5の実施形態を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a fifth embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第6の実施形態を示すフローチャート
である。FIG. 7 is a flowchart showing a sixth embodiment of the present invention.
【図8】従来の判定帰還等化器を用いたアンテナ装置の
一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of an antenna device using a conventional decision feedback equalizer.
1011〜101n アンテナ素子 1021〜102n 第一の分岐手段 1031〜103n 第一の重み付け手段 104 基準信号発生装置 105 第二の分岐手段 1061〜106m 第一の遅延手段 1071〜107m 第二の重み付け手段 108 重み制御装置 109 遅延時間制御装置 110 合成器 111 第三の分岐手段 201 相関行列形成手段 202 固有値及び固有ベクトル演算手段 203 遅延時間及び電力推定手段 204 遅延時間決定手段 301 判定器 302 第五の分岐手段 401 減算器 5011〜501n 増幅器 5021〜502n ダウンコンバータ 5031〜503n,505 A/Dコンバータ 5041〜504n 遅延手段 506 データ抽出装置 701 送信信号発生装置 702 第四の分岐手段 7031〜703m 第二の遅延手段 7041〜704m 第三の重み付け手段 705 合成器 706 第五の分岐手段 7071〜707n 第四の重み付け手段 708 重み補正装置 8011〜801n アンテナ素子 802 適応アレイ・フィルタ 803 後方フィルタ 804 判定器 805 合成器 806 減算器 1011 to 101n antenna element 1021-102n First branching means 1031 to 103n First weighting means 104 Reference signal generator 105 Second branching means 1061 to 106m First delay means 1071 to 107m Second weighting means 108 Weight control device 109 delay time control device 110 synthesizer 111 Third branching means 201 Correlation matrix forming means 202 Eigenvalue and eigenvector operation means 203 Delay time and power estimation means 204 means for determining delay time 301 Judgment device 302 fifth branching means 401 Subtractor 5011-501n amplifier 5021 to 502n Down converter 5031-503n, 505 A / D converter 5041-504n delay means 506 Data extraction device 701 transmission signal generator 702 Fourth branching means 7031-703m Second delay means 7041-704m Third weighting means 705 synthesizer 706 Fifth branching means 7071 to 707n Fourth weighting means 708 Weight correction device 8011 to 801n antenna element 802 Adaptive array filter 803 Rear filter 804 Judgment device 805 synthesizer 806 Subtractor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−164434(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01Q 3/26 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-6-164434 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01Q 3/26
Claims (5)
(W 1 〜W n )を課す第一の重み付け手段と、 該重み付け手段の重みを制御する重み制御装置と、 素子アンテナの出力(x1(t)〜xn(t))を該重み付け手
段と該重み制御装置へ入力させるための第一の分岐手段
と、 基準信号発生装置と、 基準信号(d(t))を複数に分岐させる第二の分岐手段
と、 分岐された基準信号(d(t))に対して、到来波の遅延
時間に合わせて決定される異なった遅延(T d1 〜T dm )
を課す第一の遅延手段と、 該第一の遅延手段によって遅延させた基準信号(d(t-
T d1 )〜d(t-T dm ))に複素重み(W d1 〜W dm )を課す
第二の重み付け手段と、 前記複数素子アンテナ出力に複素重み付けをされた信号
と前記複数の基準信号を異なった遅延時間で遅延させた
ものに複素重み付けをした信号を合成するための合成器
と、 該合成器の出力を適応アンテナ装置の出力と遅延時間制
御装置への入力の2つに分岐させる第三の分岐手段とを
有し、 前記複数の第一の遅延手段における遅延時間(T d1 〜T
dm )を自動的に制御するための遅延時間制御手段を備
え、かつ、該遅延時間制御手段が前記合成器の出力信号
を入力信号とすることを特徴とする適応アンテナ装置。1. A plurality of element antennas, and complex weights for outputs (x1 (t) to xn (t)) of the element antennas.
A first weighting means for imposing (W 1 to W n ) , a weight control device for controlling the weight of the weighting means, and the output (x1 (t) to xn (t)) of the element antenna to the weighting means. first branching means and a reference signal generator, the reference signal a second branching means for branching (d (t)) into a plurality for inputting to the weight control unit
And the delay of the incoming wave with respect to the branched reference signal (d (t))
Different delays (T d1 to T dm ) determined according to time
A first delay means for imposing a reference signal delayed by said first delay means (d (t-
T d1) and the second weighting means for imposing ~d (t-T dm)) to complex weights (W d1 ~W dm), the multi-element signals the complex weighting to the antenna output and the plurality of reference signals Synthesizer for synthesizing complex weighted signals delayed by different delay times
And a third branching means for branching the output of the combiner into two, an output of the adaptive antenna device and an input to the delay time control device, the delay time (T d1 ~ T
An adaptive antenna device comprising delay time control means for automatically controlling dm ) , and the delay time control means uses the output signal of the combiner as an input signal.
いて、 前記遅延時間制御手段が、前記合成器の、各周波数にお
ける出力から相関行列を求める相関行列形成手段とこの
相関行列を入力とする固有値および固有ベクトル演算手
段と 上記相関行列とその固有値、固有ベクトルを入力とする
遅延時間および電力推定手段と この遅延時間と電力を入力とする遅延時間決定手段を有
することを特徴とする適応アンテナ装置。2. The adaptive antenna apparatus according to claim 1, wherein the delay time control means obtains a correlation matrix from an output at each frequency of the synthesizer, and an eigenvalue having the correlation matrix as an input. And an eigenvector calculating means, a correlation matrix and its eigenvalue, a delay time and power estimating means for inputting an eigenvector, and a delay time determining means for inputting this delay time and power.
テナ装置において、重み制御装置及び遅延時間制御装置
へ入力された信号を整数シンボルごとにサンプリングす
るA/Dコンバータを具備することを特徴とする適応ア
ンテナ装置。3. The adaptive antenna device according to claim 1, further comprising an A / D converter that samples a signal input to the weight control device and the delay time control device for each integer symbol. Adaptive antenna device.
装置において、合成器の出力を判定器により判定したも
のを基準信号とすることを特徴とする適応アンテナ装
置。4. The adaptive antenna apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein an output of the combiner is determined by a determiner to be a reference signal.
の出力(x1(t)〜xn(t))に複素重み(W 1 〜W n )を課
す第一の重み付け手段と、素子アンテナの出力(x1(t)
〜xn(t))を該重み付け手段と重み制御装置へ入力させ
るための第一の分岐手段と、基準信号発生装置と、基準
信号(d(t))を複数に分岐させる第二の分岐手段と、
分岐された基準信号(d(t))に対して、到来波の遅延
時間に合わせて決定される異なった遅延(T d1 〜T dm )
を課す第一の遅延手段と、該遅延手段に設定する遅延時
間を制御する遅延時間制御装置と、該第一の遅延手段に
よって遅延させた基準信号(d(t-T d1 )〜d(t-T dm ))
に複素重み(W d1 〜W dm )を課す第二の重み付け手段
と、該第一及び第二の重み付け手段の重みを制御する重
み制御装置と、前記複数素子アンテナ出力に複素重み付
けをされた信号と前記複数の基準信号を異なった遅延時
間で遅延させたものに複素重み付けをした信号を合成す
るための第一の合成器と、該第一の合成器の出力を適応
アンテナ装置の出力と遅延時間制御装置への入力の2つ
に分岐させる第三の分岐手段から構成される受信回路部
に、 送信信号発生器と、該送信信号発生器の出力を複数に分
岐する第四の分岐手段と、該第四の分岐手段に接続して
おり、受信において遅延時間制御装置で決定した遅延時
間が設定された複数の第二の遅延手段と、該第二の遅延
手段の出力に複素重みを課す第三の重み付け手段と、該
第三の重み付け手段の出力を合成する第二の合成器と、
該第二の合成器の出力を分岐する第五の分岐手段と、該
第五の分岐手段により分岐された信号に重み付けを行う
第四の重み付け手段から構成される送信手段を具備し、 受信時において決定された第一及び第二の重みの値を送
信周波数に補正して前記第四及び第三の重み付け手段の
重みの値とし、該第四の重み付け手段は複数のアンテナ
素子に入力され、送信を行うように構成されることを特
徴とする適応アンテナ装置。5. A plurality of element antennas, the first weighting means for imposing the output of the element antennas (x1 (t) ~xn (t )) to complex weights (W 1 ~W n), the element antenna output (X1 (t)
~ Xn (t)) to the weighting means and the weight control device, a first branching means, a reference signal generator, and a second branching means for branching the reference signal (d (t)) into a plurality. When,
Delay of incoming wave with respect to the branched reference signal (d (t))
Different delays (T d1 to T dm ) determined according to time
, A delay time control device for controlling the delay time set in the delay means, and reference signals (d (t-T d1 ) to d (t ) delayed by the first delay means. -T dm ))
Second weighting means for imposing complex weights (W d1 to W dm ) on the output, a weight control device for controlling the weights of the first and second weighting means, and a complex-weighted signal for the outputs of the multi-element antennas. And a first synthesizer for synthesizing a complex weighted signal obtained by delaying the plurality of reference signals with different delay times, and delaying the output of the first synthesizer from the output of the adaptive antenna device. A receiving circuit section composed of third branching means for branching into two inputs to the time control device, a transmission signal generator, and fourth branching means for branching the output of the transmission signal generator into a plurality of outputs. , A plurality of second delay means connected to the fourth branch means and having a delay time determined by a delay time control device in reception, and a complex weight is imposed on the output of the second delay means. Third weighting means and the third weighting A second combiner for combining the output means,
The transmitting means comprises a fifth branching means for branching the output of the second combiner and a fourth weighting means for weighting the signal branched by the fifth branching means, and at the time of reception. The value of the first and second weights determined in the above is corrected to the transmission frequency to be the value of the weights of the fourth and third weighting means, and the fourth weighting means is input to a plurality of antenna elements, An adaptive antenna device configured to perform transmission.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25081896A JP3416865B2 (en) | 1996-09-03 | 1996-09-03 | Adaptive antenna device |
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| JP25081896A JP3416865B2 (en) | 1996-09-03 | 1996-09-03 | Adaptive antenna device |
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| JPH1079618A JPH1079618A (en) | 1998-03-24 |
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ID=17213500
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|---|---|---|---|---|
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1996
- 1996-09-03 JP JP25081896A patent/JP3416865B2/en not_active Expired - Fee Related
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