JPH10303633A - コヒーレントであり定モジュラスの複合基準信号を使用する適応アンテナ・アレイ処理装置 - Google Patents
コヒーレントであり定モジュラスの複合基準信号を使用する適応アンテナ・アレイ処理装置Info
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- JPH10303633A JPH10303633A JP10111244A JP11124498A JPH10303633A JP H10303633 A JPH10303633 A JP H10303633A JP 10111244 A JP10111244 A JP 10111244A JP 11124498 A JP11124498 A JP 11124498A JP H10303633 A JPH10303633 A JP H10303633A
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
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- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Radio Transmission System (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Noise Elimination (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、デジタル無線通信システムの性能
を改善するための装置に関する。 【解決手段】 本発明の装置は、複数の受信信号の各々
を加重し、これらを組み合わせて処理信号を提供するた
めの処理回路と、加重発生の際に使用するための、合成
基準信号を計算する発生回路を備えている。そして、こ
の合成基準信号は、コヒーレント基準信号値および定モ
ジュラス基準信号値の加重平均として計算される。
を改善するための装置に関する。 【解決手段】 本発明の装置は、複数の受信信号の各々
を加重し、これらを組み合わせて処理信号を提供するた
めの処理回路と、加重発生の際に使用するための、合成
基準信号を計算する発生回路を備えている。そして、こ
の合成基準信号は、コヒーレント基準信号値および定モ
ジュラス基準信号値の加重平均として計算される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、無線通信に関し、
特にデジタル無線通信システムに関する。
特にデジタル無線通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術、及び、発明が解決しようとする課題】無
線通信システムの場合、基地局でアンテナ・アレイを使
用すると、利得の増大によりレンジが広がると共に、干
渉の抑制により送受信能力も増大することが分かってい
る。適応アンテナ・アレイを使用した場合、多重アンテ
ナ素子で受信した信号は、例えば、必要とする受信信号
電力を最大にし、および／または干渉を抑制することに
より、システム性能を改善するために重みづけが行わ
れ、複合が行われる。適応アンテナ・アレイの性能は、
アンテナの数が増えると劇的に向上する。Ｊ．Ｈ．ウィ
ンタ、Ｒ．Ｄ．ギトリンおよびＪ．ザルツの「無線通信
システムの送受信能力に対するアンテナ・ダイバーシテ
ィの影響」という論文、および１９９４年４月のＩＥＥ
Ｅ通信に掲載のＪ．Ｈ．ウィンタ、Ｒ．Ｄ．ギトリンお
よびＪ．ザルツの「無線通信システムの送受信能力」に
は、受信信号を最適に組み合わせた場合、Ｍ個の素子を
使用するアンテナ・アレイを使用すると、Ｍ−１の干渉
を除去し、多重フェージングに対してＭ−Ｎ倍のダイバ
ーシティ利得が得られ、その結果レンジが広くなること
が記載されている。
線通信システムの場合、基地局でアンテナ・アレイを使
用すると、利得の増大によりレンジが広がると共に、干
渉の抑制により送受信能力も増大することが分かってい
る。適応アンテナ・アレイを使用した場合、多重アンテ
ナ素子で受信した信号は、例えば、必要とする受信信号
電力を最大にし、および／または干渉を抑制することに
より、システム性能を改善するために重みづけが行わ
れ、複合が行われる。適応アンテナ・アレイの性能は、
アンテナの数が増えると劇的に向上する。Ｊ．Ｈ．ウィ
ンタ、Ｒ．Ｄ．ギトリンおよびＪ．ザルツの「無線通信
システムの送受信能力に対するアンテナ・ダイバーシテ
ィの影響」という論文、および１９９４年４月のＩＥＥ
Ｅ通信に掲載のＪ．Ｈ．ウィンタ、Ｒ．Ｄ．ギトリンお
よびＪ．ザルツの「無線通信システムの送受信能力」に
は、受信信号を最適に組み合わせた場合、Ｍ個の素子を
使用するアンテナ・アレイを使用すると、Ｍ−１の干渉
を除去し、多重フェージングに対してＭ−Ｎ倍のダイバ
ーシティ利得が得られ、その結果レンジが広くなること
が記載されている。
【０００３】しかし、現在、大部分の基地局は、受信お
よび処理のために、より大きな信号電力を持つアンテナ
の選択が行われる、例えば、選択ダイバーシティのよう
な、部分最適処理を行う二本のアンテナを使用してい
る。より多くのアンテナ・アレイを収容し、および／ま
たは改善された受信信号を組み合わせる技術を使用する
ことができるように、現在の基地局を修正することがで
きれば、望ましい結果が得られる。しかし、いろいろな
理由があるが、特に、現在使用されている装置は、いろ
いろなメーカー製のものであるために、現在の装置を修
正することは困難であり、時間も掛かり、コストも高く
つく。
よび処理のために、より大きな信号電力を持つアンテナ
の選択が行われる、例えば、選択ダイバーシティのよう
な、部分最適処理を行う二本のアンテナを使用してい
る。より多くのアンテナ・アレイを収容し、および／ま
たは改善された受信信号を組み合わせる技術を使用する
ことができるように、現在の基地局を修正することがで
きれば、望ましい結果が得られる。しかし、いろいろな
理由があるが、特に、現在使用されている装置は、いろ
いろなメーカー製のものであるために、現在の装置を修
正することは困難であり、時間も掛かり、コストも高く
つく。
【０００４】一つの方法としては、追加アンテナを最適
に利用しながら、基地局へ送られてきた受信信号に対し
て、適応できるような重みづけ、および組み合わせを行
うような、外部信号処理ボックスである付属装置を、現
在の基地局のアンテナと、基地局への入力との間に挿入
して、使用する方法がある。図１は、付属装置を使用す
る基地局である。付属装置を使用する方法を成功させる
コツは、修正をするにしても、基地局装置の修正をでき
るだけ少なくすることである。このような制約は、付属
装置により行う処理は、現在の基地局から見た場合、一
本のアンテナにより受信した品質の高い信号のように見
えるようにする必要があるということを意味する。
に利用しながら、基地局へ送られてきた受信信号に対し
て、適応できるような重みづけ、および組み合わせを行
うような、外部信号処理ボックスである付属装置を、現
在の基地局のアンテナと、基地局への入力との間に挿入
して、使用する方法がある。図１は、付属装置を使用す
る基地局である。付属装置を使用する方法を成功させる
コツは、修正をするにしても、基地局装置の修正をでき
るだけ少なくすることである。このような制約は、付属
装置により行う処理は、現在の基地局から見た場合、一
本のアンテナにより受信した品質の高い信号のように見
えるようにする必要があるということを意味する。
【０００５】適応アレイが行う信号処理機能は、通常、
信号対（干渉＋ノイズ）比が最大になるように設計され
る。このための周知の方法の一つとしては、基準信号に
関する出力信号の平均自乗誤差が最も小さくなるよう
に、適応アレイに重みづけを行い、調整を行う方法があ
る。当業者にとっては周知の、基準信号を発生する二つ
の通常の技術は、コヒーレント基準および定モジュラス
基準であり、当業者は後者を定モジュラス・アルゴリズ
ム（ＣＭＡ）とも読んでいる。
信号対（干渉＋ノイズ）比が最大になるように設計され
る。このための周知の方法の一つとしては、基準信号に
関する出力信号の平均自乗誤差が最も小さくなるよう
に、適応アレイに重みづけを行い、調整を行う方法があ
る。当業者にとっては周知の、基準信号を発生する二つ
の通常の技術は、コヒーレント基準および定モジュラス
基準であり、当業者は後者を定モジュラス・アルゴリズ
ム（ＣＭＡ）とも読んでいる。
【０００６】コヒーレント基準は、送信シンボルシーケ
ンスの事前の知識に基づくものであり、または送信シン
ボルが未知の場合には、受信データ・サンプルを単にス
ライスすることに基づいている。例えば、ａn という送
信シンボルが前もって分かっている場合には、このシン
ボルに対応するコヒーレントな基準サンプルは、ａnそ
のものである。送信シンボルが前もって分かっていない
場合には、受信サンプルｙn に対応するコヒーレントな
基準サンプルは、単にｙn に最も近い立体配座上の点に
しか過ぎない。
ンスの事前の知識に基づくものであり、または送信シン
ボルが未知の場合には、受信データ・サンプルを単にス
ライスすることに基づいている。例えば、ａn という送
信シンボルが前もって分かっている場合には、このシン
ボルに対応するコヒーレントな基準サンプルは、ａnそ
のものである。送信シンボルが前もって分かっていない
場合には、受信サンプルｙn に対応するコヒーレントな
基準サンプルは、単にｙn に最も近い立体配座上の点に
しか過ぎない。
【０００７】定モジュラス・アルゴリズムは、問題の多
くのシステムが、立体配座内のすべての点が、例えば、
Ｒという一定のモジュラスまたは大きさを持つ位相変調
を使用しているという事実を利用している。受信サンプ
ルｙn に対応する定モジュラス基準信号は、ｙn の最も
近い半径Ｒの円上のその点上にくるように選択される。
くのシステムが、立体配座内のすべての点が、例えば、
Ｒという一定のモジュラスまたは大きさを持つ位相変調
を使用しているという事実を利用している。受信サンプ
ルｙn に対応する定モジュラス基準信号は、ｙn の最も
近い半径Ｒの円上のその点上にくるように選択される。
【０００８】コヒーレント基準を使用した場合の最大の
利点は、簡単であることと、それが大きさおよび位相の
両方で、ｙn 内のすべての情報を利用することである。
従って、コヒーレント基準を使用すれば、例えば、レイ
リー・フェージング・チャンネルのように、振幅および
位相の両方が、時間と共に変化する環境で、急速にトラ
ッキングを行うことができるという点で有利である。
利点は、簡単であることと、それが大きさおよび位相の
両方で、ｙn 内のすべての情報を利用することである。
従って、コヒーレント基準を使用すれば、例えば、レイ
リー・フェージング・チャンネルのように、振幅および
位相の両方が、時間と共に変化する環境で、急速にトラ
ッキングを行うことができるという点で有利である。
【０００９】コヒーレント基準の一つの欠点は、事前の
知識が必要であること、または送信シンボルシーケンス
の信頼できる、スライスされた推定値を必要とする点で
ある。上記推定値が間違っている場合には、基準信号は
不正確であり、真の平均自乗誤差は最小にはならない。
推定エラーが頻繁に起こる場合、またはバーストで起こ
る場合には、適応アレイの重みづけは、正しい設定から
急速にずれ、その結果、性能は大きく劣化する。
知識が必要であること、または送信シンボルシーケンス
の信頼できる、スライスされた推定値を必要とする点で
ある。上記推定値が間違っている場合には、基準信号は
不正確であり、真の平均自乗誤差は最小にはならない。
推定エラーが頻繁に起こる場合、またはバーストで起こ
る場合には、適応アレイの重みづけは、正しい設定から
急速にずれ、その結果、性能は大きく劣化する。
【００１０】コヒーレント基準の他の欠点は、信号位相
情報のその実施に関連している。そのため、コヒーレン
ト基準は、受信機キャリヤの推定エラーのような、チャ
ンネルそれ自身以外の原因による、急速な位相変動に影
響され易い。問題の多くのシステムの場合には、搬送周
波数のオフセットは、チャンネル・フェージングによる
位相の変化の最大量とほぼ同じか、それより大きい。し
かし、コヒーレント基準を使用すれば、重みづけはその
原因が何であれ、相回転に追随する。それ故、周波数オ
フセットが大きいと、フェージングによる真のチャンネ
ル変動を処理するアレイの能力が低下する恐れがある。
情報のその実施に関連している。そのため、コヒーレン
ト基準は、受信機キャリヤの推定エラーのような、チャ
ンネルそれ自身以外の原因による、急速な位相変動に影
響され易い。問題の多くのシステムの場合には、搬送周
波数のオフセットは、チャンネル・フェージングによる
位相の変化の最大量とほぼ同じか、それより大きい。し
かし、コヒーレント基準を使用すれば、重みづけはその
原因が何であれ、相回転に追随する。それ故、周波数オ
フセットが大きいと、フェージングによる真のチャンネ
ル変動を処理するアレイの能力が低下する恐れがある。
【００１１】定モジュラス基準を使用した場合の一つの
利点は、本来「何も知らなくてもよい」ことである。す
なわち、この基準は、送信シンボルシーケンスについて
の知識を必要としない。この基準は、また位相変動に全
く影響されない。しかし、定モジュラス基準は、ｙn か
らの位相情報を使用しないので、その追跡性能もまた基
本的にはコヒーレント基準より遅い。定モジュラス基準
のもう一つの欠点は、送信信号が、定モジュラスである
という知識だけを使用し、実際のシンボルの数値を無視
しているので、必要な定モジュラス信号と、例えば、他
の位相変調信号のような、同様に定モジュラスである干
渉信号とを区別することができない。それ故、定モジュ
ラス基準を使用する適応アレイは、定モジュラス干渉信
号に「ロック」する恐れがあり、必要な信号を拒否また
はキャンセルする恐れがある。それ故、すでに説明した
ように、両方の技術の利点を利用するためには、コヒー
レント基準と定モジュラス基準の発生を組み合わせる必
要がある。
利点は、本来「何も知らなくてもよい」ことである。す
なわち、この基準は、送信シンボルシーケンスについて
の知識を必要としない。この基準は、また位相変動に全
く影響されない。しかし、定モジュラス基準は、ｙn か
らの位相情報を使用しないので、その追跡性能もまた基
本的にはコヒーレント基準より遅い。定モジュラス基準
のもう一つの欠点は、送信信号が、定モジュラスである
という知識だけを使用し、実際のシンボルの数値を無視
しているので、必要な定モジュラス信号と、例えば、他
の位相変調信号のような、同様に定モジュラスである干
渉信号とを区別することができない。それ故、定モジュ
ラス基準を使用する適応アレイは、定モジュラス干渉信
号に「ロック」する恐れがあり、必要な信号を拒否また
はキャンセルする恐れがある。それ故、すでに説明した
ように、両方の技術の利点を利用するためには、コヒー
レント基準と定モジュラス基準の発生を組み合わせる必
要がある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、デジタル無線
受信機の性能を改善するための装置を提供する。この装
置は、複数の受信信号を処理して処理信号を提供する処
理回路であって、複数の受信信号の各々を重みづけ、か
つ結合して処理信号を提供する処理回路と、重みづけを
行う際に使用するための、合成基準信号を計算するため
の発生回路を備える。上記合成基準信号は、コヒーレン
ト基準信号値、および定モジュラス基準信号値の加重平
均として計算される。図面を参照しながら以下の説明を
読めば、本発明をさらによく理解することができる。
受信機の性能を改善するための装置を提供する。この装
置は、複数の受信信号を処理して処理信号を提供する処
理回路であって、複数の受信信号の各々を重みづけ、か
つ結合して処理信号を提供する処理回路と、重みづけを
行う際に使用するための、合成基準信号を計算するため
の発生回路を備える。上記合成基準信号は、コヒーレン
ト基準信号値、および定モジュラス基準信号値の加重平
均として計算される。図面を参照しながら以下の説明を
読めば、本発明をさらによく理解することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明は、北米デジタル移動無線
規格ＩＳ−１３６のような、ＴＤＭＡ移動無線システム
で使用するのに特に適しているので、その用途に関連し
て説明するが、本明細書に開示した方法および装置は、
他のデジタル無線通信システムにも適用することができ
る。他のシステムとしては、北米移動無線規格ＩＳ−５
４、ヨーロッパおよび日本で使用される標準デジタル・
セルラー電話サービスであり、移動通信用のグローバル
・システムとも呼ばれる、Ｇｒｏｕｐｅ Ｓｐｅｃｉａ
ｌｅ Ｍｏｂｉｌｅ（ＧＳＭ）をベースとするシステ
ム、および汎ヨーロッパ・デジタル・コードレス電話イ
ンターフェース仕様である、デジタル・ヨーロッパ・コ
ードレス通信（ＤＥＣＴ）をベースとするシステムなど
があるが、それらに限定されない。本発明は、付属装置
と一緒に使用するのに適しているので、それに関連して
説明するが、本明細書に開示する方法および装置は、基
地局の適応アレイに内蔵するのにも適している。
規格ＩＳ−１３６のような、ＴＤＭＡ移動無線システム
で使用するのに特に適しているので、その用途に関連し
て説明するが、本明細書に開示した方法および装置は、
他のデジタル無線通信システムにも適用することができ
る。他のシステムとしては、北米移動無線規格ＩＳ−５
４、ヨーロッパおよび日本で使用される標準デジタル・
セルラー電話サービスであり、移動通信用のグローバル
・システムとも呼ばれる、Ｇｒｏｕｐｅ Ｓｐｅｃｉａ
ｌｅ Ｍｏｂｉｌｅ（ＧＳＭ）をベースとするシステ
ム、および汎ヨーロッパ・デジタル・コードレス電話イ
ンターフェース仕様である、デジタル・ヨーロッパ・コ
ードレス通信（ＤＥＣＴ）をベースとするシステムなど
があるが、それらに限定されない。本発明は、付属装置
と一緒に使用するのに適しているので、それに関連して
説明するが、本明細書に開示する方法および装置は、基
地局の適応アレイに内蔵するのにも適している。
【００１４】図１について説明すると、この図は、基地
局の付属装置で使用するあるタイプの信号処理のブロッ
ク図である。移動局のアンテナ１２を通して、移動局１
０から送信される信号ｕ（ｔ）は、Ｍ本のアンテナ１８
を通して基地局１６により、それぞれ、受信信号ｓ1
（ｔ）ないしｓM （ｔ）として受信される。上記受信信
号は、対応する加重信号ｘ1 （ｔ）ないしｘM （ｔ）を
発生するために、それぞれｗ1 （ｔ）ないしｗM （ｔ）
を持つかけ算装置２０により加重される。その後、加重
信号ｘ1 （ｔ）ないしｘM （ｔ）は、出力信号ｙ（ｔ）
を発生するために、加算装置２４により結合される。上
記出力は、その後、基地局の装置へと送られる。加重値
ｗ1 （ｔ）ないしｗM （ｔ）は、受信信号ｓ1 （ｔ）な
いしｓM （ｔ）および出力信号ｙ（ｔ）を使用して行っ
た計算に基づいて、加重発生回路２２により発生する。
付属装置プロセッサ回路１４において、受信信号ｓ1
（ｔ）ないしｓM （ｔ）は、出力における品質を改善す
るために、加重され、結合される。
局の付属装置で使用するあるタイプの信号処理のブロッ
ク図である。移動局のアンテナ１２を通して、移動局１
０から送信される信号ｕ（ｔ）は、Ｍ本のアンテナ１８
を通して基地局１６により、それぞれ、受信信号ｓ1
（ｔ）ないしｓM （ｔ）として受信される。上記受信信
号は、対応する加重信号ｘ1 （ｔ）ないしｘM （ｔ）を
発生するために、それぞれｗ1 （ｔ）ないしｗM （ｔ）
を持つかけ算装置２０により加重される。その後、加重
信号ｘ1 （ｔ）ないしｘM （ｔ）は、出力信号ｙ（ｔ）
を発生するために、加算装置２４により結合される。上
記出力は、その後、基地局の装置へと送られる。加重値
ｗ1 （ｔ）ないしｗM （ｔ）は、受信信号ｓ1 （ｔ）な
いしｓM （ｔ）および出力信号ｙ（ｔ）を使用して行っ
た計算に基づいて、加重発生回路２２により発生する。
付属装置プロセッサ回路１４において、受信信号ｓ1
（ｔ）ないしｓM （ｔ）は、出力における品質を改善す
るために、加重され、結合される。
【００１５】正しいシンボルタイミングおよび搬送周波
数を使用することにより、利得を増大し干渉を抑制する
ために、多重アンテナから受信した信号を結合するため
の、加重を発生することができ、それにより信号電力よ
り大きいノイズおよび／または干渉電力が存在していて
も、動作を行うことができる。
数を使用することにより、利得を増大し干渉を抑制する
ために、多重アンテナから受信した信号を結合するため
の、加重を発生することができ、それにより信号電力よ
り大きいノイズおよび／または干渉電力が存在していて
も、動作を行うことができる。
【００１６】図２は、図１の従来技術による、加重処理
回路２２内の信号の流れである。下記の説明において
は、シンボル速度で理想的なサンプル採取が行われるも
のと仮定し、ｎ番目に受信したシンボルのインターバル
を表すのに、個別の時間指数ｎを使用する。レイリー・
フェージングを最適に追跡するための、加重計算が行わ
れる適応アレイ・システムにおいては、ｎ番目に受信し
たシンボルインターバルに対応する加重ベクトルｗ
（ｎ）２２３は、最小自乗問題の解として計算すること
ができる。
回路２２内の信号の流れである。下記の説明において
は、シンボル速度で理想的なサンプル採取が行われるも
のと仮定し、ｎ番目に受信したシンボルのインターバル
を表すのに、個別の時間指数ｎを使用する。レイリー・
フェージングを最適に追跡するための、加重計算が行わ
れる適応アレイ・システムにおいては、ｎ番目に受信し
たシンボルインターバルに対応する加重ベクトルｗ
（ｎ）２２３は、最小自乗問題の解として計算すること
ができる。
【数１】 但し、
【数２】 はチャンネル・サンプル・マトリックスであり、
【数３】 は基準信号ベクトルであり、Ｋは分析ウィンドウを含む
サンプルの数であり、Ｍは加重の数である。Ａのｉｊ番
目のエントリは、アレイのｊ番目のアンテナからの（ｎ
−ｉ＋１）番目のサンプルである。基準信号ベクトルｒ
（ｎ）は、過去のＫ基準信号値を含む。
サンプルの数であり、Ｍは加重の数である。Ａのｉｊ番
目のエントリは、アレイのｊ番目のアンテナからの（ｎ
−ｉ＋１）番目のサンプルである。基準信号ベクトルｒ
（ｎ）は、過去のＫ基準信号値を含む。
【数４】 但し、□は移項を示す。
【００１７】従来技術のシステムの場合には、コヒーレ
ント基準発生または定モジュラス基準発生は、基準発生
回路２２１により行われる。コヒーレント基準発生が使
用される場合には、ｒを含むｒiは、単に下記式により
表されるアレイ出力サンプルｙn ２２５を、量子化（ス
ライス）することにより入手できる。
ント基準発生または定モジュラス基準発生は、基準発生
回路２２１により行われる。コヒーレント基準発生が使
用される場合には、ｒを含むｒiは、単に下記式により
表されるアレイ出力サンプルｙn ２２５を、量子化（ス
ライス）することにより入手できる。
【数５】 但し、Ｑ（ｙn ）は、量子化演算であり、または受信機
側で送信シンボルａn が既知である場合には、Ｑ（ｙ
n ）□ａn である。
側で送信シンボルａn が既知である場合には、Ｑ（ｙ
n ）□ａn である。
【００１８】定モジュラス基準発生を使用する従来技術
のシステムの場合には、送信信号が、モジュラスＲを持
つすべての立体配座点により、位相変調されると仮定す
ると、下記式のようになる。
のシステムの場合には、送信信号が、モジュラスＲを持
つすべての立体配座点により、位相変調されると仮定す
ると、下記式のようになる。
【数６】 すなわち、ｒn は、ｙn に最も近い半径Ｒの円上の一意
の点である。
の点である。
【００１９】図３について説明すると、この図は、それ
ぞれ、コヒーレント基準信号サンプルｒn 、および定モ
ジュラス基準信号サンプルｒ’n に対する、受信信号サ
ンプルｙnの関係を示す図である。
ぞれ、コヒーレント基準信号サンプルｒn 、および定モ
ジュラス基準信号サンプルｒ’n に対する、受信信号サ
ンプルｙnの関係を示す図である。
【００２０】図４について説明すると、この図は、本発
明を使用して行った基準発生機能２２１のブロック図で
ある。本発明の場合には、基準信号発生ブロック２２１
は、それぞれの利点を使用することができるような方法
で、コヒーレント基準発生と定モジュラス基準発生とを
組み合わせる。この方法は、コヒーレント基準信号２２
２１および定モジュラス基準信号２２２２の加重平均で
ある、合成基準信号ｚn ２２１９の形成からなる。連続
的に調整可能な加重パラメータβ２２２５は、合成基準
信号２２１９のＣＭＡに似た特性、およびコヒーレント
に似た特性との折り合う点を決定する。従来技術のよう
に、加重発生アルゴリズムを、コヒーレントな基準また
は定モジュラス基準で割るのではなく、合成基準信号で
駆動する。
明を使用して行った基準発生機能２２１のブロック図で
ある。本発明の場合には、基準信号発生ブロック２２１
は、それぞれの利点を使用することができるような方法
で、コヒーレント基準発生と定モジュラス基準発生とを
組み合わせる。この方法は、コヒーレント基準信号２２
２１および定モジュラス基準信号２２２２の加重平均で
ある、合成基準信号ｚn ２２１９の形成からなる。連続
的に調整可能な加重パラメータβ２２２５は、合成基準
信号２２１９のＣＭＡに似た特性、およびコヒーレント
に似た特性との折り合う点を決定する。従来技術のよう
に、加重発生アルゴリズムを、コヒーレントな基準また
は定モジュラス基準で割るのではなく、合成基準信号で
駆動する。
【００２１】より詳細に説明すると、合成基準信号ｚn
２２１９は、下記式により計算される。
２２１９は、下記式により計算される。
【数７】 ０≦β≦１であり、Ｕ（□）は単位の大きさへの正規化
を示す。それ故、β＝１の場合には、合成基準信号ｚn
は、純粋にコヒーレントであり、加重発生は、正確にコ
ヒーレント・システムとして動作する。β＝０の場合に
は、合成基準信号２２１９は、純粋に定モジュラスであ
り、システムは、ＣＭＡシステムであるかのように、正
確に動作する。βの中間値の場合には、合成基準信号ｚ
n は両方の方法の特性を持つ。
を示す。それ故、β＝１の場合には、合成基準信号ｚn
は、純粋にコヒーレントであり、加重発生は、正確にコ
ヒーレント・システムとして動作する。β＝０の場合に
は、合成基準信号２２１９は、純粋に定モジュラスであ
り、システムは、ＣＭＡシステムであるかのように、正
確に動作する。βの中間値の場合には、合成基準信号ｚ
n は両方の方法の特性を持つ。
【００２２】動作様式に従って、βを調整すれば有利で
ある。初期加重取得中、受信機側で前もって送信シンボ
ル値が分かっている場合には、収束を速め、存在する可
能性があるすべての定モジュラス干渉を排除するため
に、βを１に近い数値または１に選択することができ
る。ほぼ干渉を排除する加重が得られると、相回転およ
び決定エラーから受ける影響を少なくする目的で、基準
信号ｚn の定モジュラス成分を増大するために、βをゼ
ロの方向にシフトすることができる。パラメータβは連
続しているので、コヒーレント基準から定モジュラス基
準へのシフトは、徐々に行うことができる。
ある。初期加重取得中、受信機側で前もって送信シンボ
ル値が分かっている場合には、収束を速め、存在する可
能性があるすべての定モジュラス干渉を排除するため
に、βを１に近い数値または１に選択することができ
る。ほぼ干渉を排除する加重が得られると、相回転およ
び決定エラーから受ける影響を少なくする目的で、基準
信号ｚn の定モジュラス成分を増大するために、βをゼ
ロの方向にシフトすることができる。パラメータβは連
続しているので、コヒーレント基準から定モジュラス基
準へのシフトは、徐々に行うことができる。
【００２３】本発明の動作は、図４の成分を参照しなが
ら説明することができる。かけ算装置２２１４は、コヒ
ーレント基準成分２２３１を作るために、コヒーレント
基準信号２２２１にβを掛け、一方、かけ算装置２２１
５は、定モジュラス基準成分２２３２を作るために、定
モジュラス基準信号２２２２に（１−β）を掛ける。成
分基準信号２２３１および２２３２は、合成基準信号ｚ
n２２１９を作るために、加算器２２１７により加算的
に結合される。この合成信号は加重計算プロセスを駆動
する。
ら説明することができる。かけ算装置２２１４は、コヒ
ーレント基準成分２２３１を作るために、コヒーレント
基準信号２２２１にβを掛け、一方、かけ算装置２２１
５は、定モジュラス基準成分２２３２を作るために、定
モジュラス基準信号２２２２に（１−β）を掛ける。成
分基準信号２２３１および２２３２は、合成基準信号ｚ
n２２１９を作るために、加算器２２１７により加算的
に結合される。この合成信号は加重計算プロセスを駆動
する。
【００２４】当業者であれば、上記説明から多数の修正
および他の実施形態を作ることができることは明らかで
あろう。従って、上記説明は単に例示としてのものであ
り、当業者に本発明を実行する最もよい方法を示すため
のものに過ぎない。本発明の構造の詳細は、本発明の精
神から逸脱することなしに、実質的に変更することがで
き、添付の特許請求の範囲に含まれるすべての修正の排
他的な使用は、本発明に含まれる。
および他の実施形態を作ることができることは明らかで
あろう。従って、上記説明は単に例示としてのものであ
り、当業者に本発明を実行する最もよい方法を示すため
のものに過ぎない。本発明の構造の詳細は、本発明の精
神から逸脱することなしに、実質的に変更することがで
き、添付の特許請求の範囲に含まれるすべての修正の排
他的な使用は、本発明に含まれる。
【図１】多重アンテナを使用する適応アレイのブロック
図である。
図である。
【図２】従来技術の加重発生処理のブロック図である。
【図３】受信信号および基準信号の図である。
【図４】本発明の基準発生のブロック図である。
１２、１８ アンテナ １０、２０ かけ算装置 ２４ 加算装置
Claims (15)
- 【請求項１】 デジタル無線受信機の性能を改善するた
めの装置において、 複数の受信信号を処理して処理信号を提供するための処
理回路であって、該複数の受信信号の各々を加重して複
数の加重受信信号を生成し、該複数の加重受信信号を結
合して該処理信号を提供する処理回路と、 加重を発生する際に使用するための、合成基準信号を計
算する発生回路とを含み、 該合成基準信号が、コヒーレント基準信号値および定モ
ジュラス基準信号値の加重平均として計算される装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の装置において、初期加
重取得中に、該合成基準信号が該コヒーレント基準信号
値にほぼ等しい装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載の装置において、初期加
重取得後に、該合成基準信号が該定モジュラス基準信号
値にほぼ等しい装置。 - 【請求項４】 請求項１に記載の装置において、該複数
の受信信号が、ＴＤＭＡ移動無線信号を含む装置。 - 【請求項５】 請求項４に記載の装置において、該ＴＤ
ＭＡ移動無線信号が、ＩＳ−１３６をベースとする移動
無線信号を含む装置。 - 【請求項６】 請求項４に記載の装置において、該ＴＤ
ＡＭ移動無線信号が、ＩＳ−５４をベースとする移動無
線信号である装置。 - 【請求項７】 請求項１に記載の装置において、該処理
回路が、デジタル信号プロセッサを含む装置。 - 【請求項８】 請求項１に記載の装置において、該発生
回路が、デジタル信号プロセッサを含む装置。 - 【請求項９】 デジタル無線受信機の性能を改善するた
めの方法であって、 複数の受信信号を処理するステップと、 加重発生の際に使用するために、合成基準信号を、コヒ
ーレント基準信号値と定モジュラス基準信号値の加重平
均として計算するステップと、 処理信号を提供するために、該各受信信号の各々を加重
し、かつ結合するステップとからなる方法。 - 【請求項１０】 請求項９に記載の方法において、初期
加重取得中に、該合成基準信号が、該コヒーレント基準
信号値にほぼ等しい方法。 - 【請求項１１】 請求項９に記載の方法において、初期
加重取得後に、該合成基準信号が、該定モジュラス基準
信号値にほぼ等しい方法。 - 【請求項１２】 請求項９に記載の方法において、該複
数の受信信号が、ＴＤＭＡ移動無線信号を含む方法。 - 【請求項１３】 請求項１２に記載の方法において、該
ＴＤＭＡ移動無線信号が、ＩＳ−１３６をベースとする
移動無線信号を含む方法。 - 【請求項１４】 請求項１２に記載の方法において、該
ＴＤＭＡ移動無線信号が、ＩＳ−５４をベースとする移
動無線信号である方法。 - 【請求項１５】 請求項９に記載の方法において、該複
数の受信信号を処理するステップが、デジタル信号プロ
セッサを使用する方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/847,956 US5887038A (en) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | Adaptive antenna array processing arrangement using a combined coherent and constant-modulus reference signal |
| US08/847956 | 1997-04-22 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10303633A true JPH10303633A (ja) | 1998-11-13 |
Family
ID=25301944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10111244A Pending JPH10303633A (ja) | 1997-04-22 | 1998-04-22 | コヒーレントであり定モジュラスの複合基準信号を使用する適応アンテナ・アレイ処理装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5887038A (ja) |
| EP (1) | EP0874475A3 (ja) |
| JP (1) | JPH10303633A (ja) |
| KR (1) | KR19980081601A (ja) |
| CA (1) | CA2232337A1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003532313A (ja) * | 2000-04-26 | 2003-10-28 | アレイコム・インコーポレーテッド | 適応型スマート・アンテナの処理法および装置 |
| JP2007528623A (ja) * | 2003-06-30 | 2007-10-11 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | 適応アンテナアレイ方式を使用する移動通信システムにおけるデータを受信する装置及び方法 |
| US7586981B2 (en) | 2003-07-16 | 2009-09-08 | Samsung Electronics Co., Ltd | Apparatus and method for receiving data in a mobile communication system using an adaptive antenna array scheme |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7035661B1 (en) | 1996-10-11 | 2006-04-25 | Arraycomm, Llc. | Power control with signal quality estimation for smart antenna communication systems |
| US6275543B1 (en) | 1996-10-11 | 2001-08-14 | Arraycomm, Inc. | Method for reference signal generation in the presence of frequency offsets in a communications station with spatial processing |
| US6463295B1 (en) | 1996-10-11 | 2002-10-08 | Arraycomm, Inc. | Power control with signal quality estimation for smart antenna communication systems |
| US6147985A (en) * | 1997-05-01 | 2000-11-14 | Lucent Technologies Inc. | Subspace method for adaptive array weight tracking |
| US6331837B1 (en) | 1997-05-23 | 2001-12-18 | Genghiscomm Llc | Spatial interferometry multiplexing in wireless communications |
| US5999889A (en) * | 1997-06-04 | 1999-12-07 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Antenna performance monitor |
| US7299071B1 (en) * | 1997-12-10 | 2007-11-20 | Arraycomm, Llc | Downlink broadcasting by sequential transmissions from a communication station having an antenna array |
| US6615024B1 (en) | 1998-05-01 | 2003-09-02 | Arraycomm, Inc. | Method and apparatus for determining signatures for calibrating a communication station having an antenna array |
| US6167243A (en) * | 1998-07-01 | 2000-12-26 | Nortel Networks Limited | Diversity combining in a communications system |
| US6564044B1 (en) * | 1998-11-16 | 2003-05-13 | Rilling Kenneth F | Simultaneous processing of multiple signals by an adaptive antenna |
| US6177906B1 (en) | 1999-04-01 | 2001-01-23 | Arraycomm, Inc. | Multimode iterative adaptive smart antenna processing method and apparatus |
| US6600914B2 (en) | 1999-05-24 | 2003-07-29 | Arraycomm, Inc. | System and method for emergency call channel allocation |
| US6141567A (en) * | 1999-06-07 | 2000-10-31 | Arraycomm, Inc. | Apparatus and method for beamforming in a changing-interference environment |
| US7139592B2 (en) * | 1999-06-21 | 2006-11-21 | Arraycomm Llc | Null deepening for an adaptive antenna based communication station |
| US6985466B1 (en) | 1999-11-09 | 2006-01-10 | Arraycomm, Inc. | Downlink signal processing in CDMA systems utilizing arrays of antennae |
| JP3591581B2 (ja) * | 2000-08-30 | 2004-11-24 | 日本電気株式会社 | 適応アンテナ受信装置 |
| US6795409B1 (en) * | 2000-09-29 | 2004-09-21 | Arraycomm, Inc. | Cooperative polling in a wireless data communication system having smart antenna processing |
| US7062294B1 (en) | 2000-09-29 | 2006-06-13 | Arraycomm, Llc. | Downlink transmission in a wireless data communication system having a base station with a smart antenna system |
| US6982968B1 (en) | 2000-09-29 | 2006-01-03 | Arraycomm, Inc. | Non-directional transmitting from a wireless data base station having a smart antenna system |
| US7043259B1 (en) * | 2000-09-29 | 2006-05-09 | Arraycomm, Inc. | Repetitive paging from a wireless data base station having a smart antenna system |
| KR100406529B1 (ko) * | 2001-12-03 | 2003-11-20 | 한국전자통신연구원 | 기준신호 발생 장치 및 그 방법과 그를 이용한 칩 레벨 빔형성기 기반의 스마트 안테나 기지국 시스템 및 그의 동작방법 |
| WO2004021587A1 (en) * | 2002-08-29 | 2004-03-11 | Bae Systems Information And Electronic Systems Integration, Inc. | Method for separating interferering signals and computing arrival angles |
| KR100933147B1 (ko) * | 2003-08-07 | 2009-12-21 | 삼성전자주식회사 | 적응 안테나 어레이 방식을 사용하는 이동 통신 시스템에서 신호 수신 장치 및 방법 |
| US7260370B2 (en) * | 2003-12-10 | 2007-08-21 | James June-Ming Wang | Wireless communication system using a plurality of antenna elements with adaptive weighting and combining techniques |
| US9195860B1 (en) * | 2014-01-10 | 2015-11-24 | Seagate Technology Llc | Adaptively combining waveforms |
| US10177947B2 (en) * | 2015-07-24 | 2019-01-08 | Brian G. Agee | Interference-excising diversity receiver adaptation using frame synchronous signal features and attributes |
| CN118070553A (zh) * | 2024-04-16 | 2024-05-24 | 山东工商学院 | 基于驻定相位原理高主副瓣比非线性调频信号设计方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| US5481570A (en) * | 1993-10-20 | 1996-01-02 | At&T Corp. | Block radio and adaptive arrays for wireless systems |
| US5608409A (en) * | 1995-03-28 | 1997-03-04 | Rilling; Kenneth F. | Adaptive array with automatic loop gain control |
-
1997
- 1997-04-22 US US08/847,956 patent/US5887038A/en not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-03-17 CA CA002232337A patent/CA2232337A1/en not_active Abandoned
- 1998-04-14 EP EP98302855A patent/EP0874475A3/en not_active Withdrawn
- 1998-04-22 JP JP10111244A patent/JPH10303633A/ja active Pending
- 1998-04-22 KR KR1019980014297A patent/KR19980081601A/ko not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2232337A1 (en) | 1998-10-22 |
| EP0874475A2 (en) | 1998-10-28 |
| US5887038A (en) | 1999-03-23 |
| KR19980081601A (ko) | 1998-11-25 |
| EP0874475A3 (en) | 1999-12-08 |
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