JPH1041732A - 干渉波の低減方法 - Google Patents

干渉波の低減方法

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JPH1041732A
JPH1041732A JP8211908A JP21190896A JPH1041732A JP H1041732 A JPH1041732 A JP H1041732A JP 8211908 A JP8211908 A JP 8211908A JP 21190896 A JP21190896 A JP 21190896A JP H1041732 A JPH1041732 A JP H1041732A
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JP
Japan
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signal
wave
antenna
information sequence
interference
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Pending
Application number
JP8211908A
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English (en)
Inventor
Yukihide Kamio
享秀 神尾
Hiroshi Furukawa
博史 古川
Shuichi Sasaoka
秀一 笹岡
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.)
National Institute of Information and Communications Technology
Original Assignee
Communications Research Laboratory
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】ディジタル移動通信システムにおける干渉波の
低減方法を提供する。 【解決手段】受信側空中線17〜20で受信した各アン
テナ入力信号24〜27を用いて、CMA信号処理部2
8において得られたアレー出力信号29を復調処理し、
復調信号の制御用情報系列で希望局制御用情報系列であ
るか否かを判定する。希望局制御用情報系列と判別され
る場合には、希望局送信信号系列を出力し、希望局制御
用情報系列でないと判別される場合には、相関部35〜
38で相関をとり、干渉波の比率を示す相関値39〜4
2を出力し、アレー出力信号29を乗ずることによって
各レプリカ信号43〜46を生成し、各アンテナ入力信
号24〜27から各レプリカ信号43〜46を除去し、
上記の干渉波を取り除いた各アンテナ入力信号47〜5
0を用いて、CMA信号処理部51において、アレー出
力信号52を得る。復調処理して希望局送信信号系列を
出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は無線通信システムに
関し、特にディジタル移動通信システムに関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来、CMAにより出力信号の最適化が
行われるアダプティブアレーアンテナは、一般に電力の
大きい到来波を捕捉するという性質を持つため、受信し
た希望波電力が干渉波電力よりも小さいと干渉波を捕ら
えてしまう。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】したがって、CMAに
より出力信号の最適化が行われるアダプティブアレーア
ンテナでは、同一チャネル干渉について検討する場合に
は、上記干渉波を捕らえた場合の対策が必要となるとい
う問題を有していた。
【0004】
【課題を解決するための手段】以上の問題点を解決する
ために本発明は、複数の基地局を配置し、周波数を繰り
返し使用する移動通信システムで、CMAにより出力信
号の最適化が行われるアダプティブアレーアンテナを用
いた干渉波の低減方法であって、送信側は、伝送する制
御用情報系列と受信側毎に異なる情報系列でスロットを
構成して送信信号を送出し、受信側は、受信した各アン
テナ入力信号からCMA適応信号処理で一般に電力の大
きい到来波を捕捉してアレー出力信号を得て、該アレー
出力信号を復調処理して復調信号を生成し、該復調信号
の制御用情報系列で希望信号か否かを判定する。そし
て、上記復調信号が希望信号であると判別される場合は
希望信号が検出でき、上記復調信号が希望信号でないと
判別される場合は、上記各アンテナ入力信号に含まれる
上記アレー出力信号となった干渉波の比率を示す各相関
値を算出し、該各相関値から上記干渉波の各レプリカ信
号を生成し、上記各アンテナ入力信号から上記各レプリ
カ信号を除去することで上記干渉波を取り除いた各アン
テナ入力信号を得る動作を、上記アダプティブアレーア
ンテナがアンテナ数−1の上記到来波を除去できるた
め、最多でアンテナ数回繰り返すことにより、希望波を
含む上記到来波が上記アンテナ数以下であれば、希望波
電力よりも大きい電力を有する干渉波が複数存在する場
合でも希望波を検出できる干渉波の低減方法を提供す
る。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明では、送信側は、受信側毎
に異なる制御用情報系列をスロットに挿入する。一方、
受信側は、CMA適応信号処理で一般に電力の大きい到
来波を捕捉してアレー出力信号を生成し、該アレー出力
信号を復調処理して復調信号を得て、該復調信号の制御
用情報系列で希望信号か否かを判定する。そして、希望
信号であると判別される場合には希望信号を出力し、希
望信号でないと判別される場合には、上記各アンテナ入
力信号に含まれる上記アレー出力信号となった干渉波の
比率を示す各相関値を算出する。
【0006】上記の相関値から、上記干渉波の各レプリ
カ信号を生成し、それを上記各アンテナ入力信号から除
去し、上記干渉波を取り除いた各アンテナ入力信号を得
て、該各アンテナ入力信号を用いて、再度CMA適応信
号処理を行い、アレー出力信号を得る。そして、該アレ
ー出力信号を復調処理して復調信号を得て、該復調信号
の制御用情報系列で希望信号か否かを判定して希望信号
を得る。尚、アダプティブアレーアンテナはアンテナ数
−1の到来波を除去することができるので、上記CMA
適応信号処理と上記復調処理と上記制御用情報系列と希
望信号か否かの判定と希望信号であると判別される場合
は上記希望信号の出力か若しくは希望信号でないと判別
される場合は上記干渉波の除去とを、最も多い場合でア
ンテナ数回繰り返すことにより、希望波を含む到来波数
がアンテナ数以下である場合に、希望波電力よりも大き
い電力を有する干渉波が複数存在する場合でも希望波を
検出する。
【0007】
【実施例】本発明に係る希望波検出手段の一実施例を図
面に基づいて説明する。初めに、以下の実施例に用いる
スロット構成を図1に基づいて説明する。送信側におい
て、伝送したい希望局情報系列に希望局制御用情報系列
をヘッダとして加える。これを希望局送信信号系列
(a)とする。
【0008】同様に、干渉局情報系列に干渉局制御用情
報系列をヘッダとして加える。これを干渉局送信信号系
列(b)とする。
【0009】次に、図2の受信側において、時刻tにお
ける希望局送信信号をa(t)、干渉局送信信号をb(t)
と定義し、希望局送信信号と干渉局送信信号の振幅を
A、B、初期位相をαa、αb、到来角度をθa、θ
b、到来角度とアレーの中心を基準とするアンテナの位
置による位相回転をi番目のアンテナについてβai、
βbi(i=1、・・、n)とそれぞれ定義すると、i番
目のアンテナ入力信号x1i(t)は下記の数式のように
なる。尚、fdは最大ドップラー周波数であり、jは複
素数を表す。
【0010】
【数1】
【0011】各アンテナ入力信号x1i(t)を用いて、
CMA信号処理部1により出力信号の最適化を行うと、
一般に、電力の大きい到来波が捕捉され、アレー出力信
号y1(t)を得る。このとき、干渉波電力が希望波電力
より大きいと仮定すると、アレー出力信号y1(t)は下
記の数式となる。尚、γはCMAによる位相回転を表
す。
【0012】
【数2】
【0013】ここで、希望局送信信号a(t)と干渉局送
信信号b(t)とは無相関であるので、それぞれの自己相
関値は1、相互相関値は0となる。したがって、各アン
テナ入力信号x1i(t)に含まれるアレー出力信号y1
(t)の比率を示す各相関値を算出すると、下記の数式が
得られる。
【0014】
【数3】
【0015】得られた相関値ρ1iにアレー出力信号y
1(t)を乗じると下記の数式で示される各アンテナ入力
信号x1i(t)に含まれるアレー出力信号y1(t)とな
った干渉波の各レプリカ信号が生成される。
【0016】
【数4】
【0017】各アンテナ入力信号x1i(t)から、得ら
れた各レプリカ信号を差し引くことによって、各アンテ
ナ入力信号x1i(t)に含まれるアレー出力信号y1
(t)となった干渉波を除去した各アンテナ入力信号x2
i(t)を得ることができる。そして、得られた各アンテ
ナ入力信号x2i(t)を用いて、 CMA信号処理部4
により出力信号の最適化を行うと、一般に次に電力の大
きい到来波が捕捉され、アレー出力信号y2(t)を得
る。そして、該アレー出力信号y2(t)を復調処理して
復調信号を得て、該復調信号の制御信号系列で希望局制
御信号系列か否かを判定し、希望局送信信号系列を得
る。
【0018】アダプティブアレーアンテナは、アンテナ
数−1の到来波を除去する自由度を有するので、希望波
を含む到来波数がアンテナ数以下であれば、図における
2で示した操作を最も多い場合にアンテナ数回繰り返す
ことで、希望波電力よりも大きい電力を有する複数の干
渉波が存在する場合でも希望局送信信号系列を得ること
ができる。
【0019】上述した本発明を用いてディジタル移動無
線通信方式を具現化する送信局と受信局の一実施例を図
3、図4及び図5に基づいて説明する。本実施例で用い
た変調方式は、GMSKである。また、干渉波の数はア
ンテナ数−1以下であれば複数波でも可能であるが、本
実施例では1波とする。
【0020】図3の送信側において、伝送する希望局情
報系列5に制御用情報系列挿入部6により希望局制御用
情報系列を付加し、希望局送信信号系列7を構成する。
希望局送信信号系列7は、送信側フィルタ部8により帯
域制限され、変調部9及び送信側局部発信器部10によ
り高周波信号に変換され、送信側空中線11より送信さ
れる。
【0021】干渉局送信信号系列も希望局送信信号系列
7と同様に構成され、同様に高周波信号に変換され、送
信側空中線より送信される。
【0022】受信側における各アンテナ素子配置及び到
来波を図4に示す。アダプティブアレー12の素子数は
4とし、各素子13、14、15、16は無指向性で、
素子間隔を半波長として正方形に配置した。
【0023】次に、図5の受信側では、受信側空中線1
7、18、19、20により受信した高周波信号を、送
信側とほぼ同じ周波数を持つ受信側局部発振器部21及
び準同期検波部22により準同期検波したのち、受信側
フィルタ部23により帯域外の雑音を除去し、各アンテ
ナ入力信号24、25、26、27を得る。
【0024】(1) 各アンテナ入力信号24、25、2
6、27を用いて、CMA信号処理部28において、電
力の大きい到来波が一般に捕捉され、アレー出力信号2
9を得る。また、復調部30において、アレー出力信号
29を復調し、復調信号系列31を出力する。一方、信
号判定部32において、復調信号系列31の制御用情報
系列を判定し、希望局制御用情報系列であれば希望局送
信信号系列33を出力する。
【0025】(2) 復調信号系列31の制御用情報系列を
判定し、希望局制御用情報系列でなければ、相関部3
5、36、37、38において、各アンテナ入力信号2
4、25、26、27とアレー出力信号29との相関を
それぞれとることで、各アンテナ入力信号24、25、
26、27に含まれるアレー出力信号29となった干渉
波の比率を示す各相関値39、40、41、42を出力
する。
【0026】(3) 各相関値39、40、41、42にア
レー出力信号29を乗ずることで、各アンテナ入力信号
24、25、26、27に含まれるアレー出力信号29
となった干渉波の各レプリカ信号43、44、45、4
6を生成し、各アンテナ入力信号24、25、26、2
7から各レプリカ信号43、44、45、46をそれぞ
れ除去して、各アンテナ入力信号24、25、26、2
7に含まれるアレー出力信号29となった干渉波を取り
除いた各アンテナ入力信号47、48、49、50を得
る。
【0027】以降は、上記(1)から(3)と同様の処理を希
望局制御用情報系列を得るまで、最も多い場合に本実施
例では3回繰り返す。以上により、希望波を含む到来波
数がアンテナ数以下である場合に、希望局送信信号系列
を得ることができる。
【0028】図6及び図7に、本実施例におけるCIR
(希望波電力対干渉波電力比)に対するBER(ビット
誤り率)の静特性、動特性をそれぞれ示す。
【0029】ここでは、CIRに対するBER特性を論
じるため、計算機シミュレーションにより、希望局送信
信号系列、干渉局送信信号系列とも384ビットの情報
系列に106ビットの制御用情報系列をヘッダとして付
加したスロットを1000回送信して誤り率を測定し
た。ただし、希望局スロットはM系列9段、干渉局スロ
ットはM系列14段のPN符号とした。そして、伝送速
度は256kbpsとし、1ビット当たりのサンプル数
を16としてシミュレーションを行った。
【0030】図6はEb/N0(1ビット当たりの電力
対雑音電力密度の比)が15dBの場合の静特性であっ
て、従来方式ではCIRが小さくなる、すなわち、希望
波電力と干渉波電力がほぼ同等となるかあるいは干渉波
電力が希望波電力より大きくなるところでは、特性は劣
化しているが、本実施例の方式では、それと比べて優れ
ていることがわかる。
【0031】図7はEb/N0が15dB、最大ドップ
ラー周波数が150Hzの場合の動特性である。本実施
例の方式は、静特性と比べると若干の劣化はあるものの
従来方式と比べると優れていることがわかる。
【0032】以上、本発明を実施形態に基づいて説明し
たが、本発明は上記した実施形態に限定されるものでは
なく、特許請求の範囲に記載した構成を変更しない限
り、どのようにでも実施できる。
【0033】
【発明の効果】以上述べたように、本発明における干渉
波の低減方法は、希望波を含む到来波数がアンテナ数と
等しいかあるいはそれ以下である場合には希望波を検出
することができる。このため、本発明を用いて、干渉を
軽減するセルラーシステムを構築することにより、ゾー
ン繰り返し数の減少による同一周波数の再利用率の向上
が可能となり、周波数の有効利用が図れる等、多大な効
果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)、(b)は何れも本発明の一実施例にお
けるスロット構成を示す概念図である。
【図2】本発明の一実施例における受信側の構成を示す
ブロック図である。
【図3】本発明の一実施例におけるディジタル移動無線
通信方式の送信側の構成を示すブロック図である。
【図4】本発明の一実施例におけるディジタル移動無線
通信方式の受信側におけるアンテナ配置を示す概念図で
ある。
【図5】本発明の一実施例におけるディジタル移動無線
通信方式の受信側の構成を示すブロック図である。
【図6】本発明の一実施例におけるCIRに対するBE
Rの静特性を示す特性図である。
【図7】本発明の一実施例におけるCIRに対するBE
Rの動特性を示す特性図である。
【符号の説明】
1、4、28、51 CMA信号処理部 2、34 操作 3、35、36、37、38 相関部 5 希望局情報系列 6 制御用情報系列挿入部 7 希望局送信信号系列 8 送信側フィルタ部 9 変調部 10 送信側局部発振器部 11 送信側空中線 12 アダプティブアレー 13、14、15、16 アンテナ素子 17、18、19、20 受信側空中線 21 受信側局部発振器部 22 準同期検波部 23 受信側フィルタ部 24、25、26、27 アンテナ入力信号 29、52 アレー出力信号 30 復調部 31 復調信号系列 32 信号判定部 33 希望局送信信号系列 39、40、41、42 相関値 43、44、45、46 レプリカ信号 47、48、49、50 干渉波を除去したアン
テナ入力信号

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の基地局を配置し、周波数を繰り返
    し使用する移動通信システムで、CMA(Constant Mod
    ulus Algorithm)により出力信号の最適化が行われるア
    ダプティブアレーアンテナを用いた干渉波の低減方法で
    あって、 送信側は、伝送する制御用情報系列と受信側毎に異なる
    情報系列でスロットを構成して送信信号を送出し、 受信側は、受信した各アンテナ入力信号からCMA適応
    信号処理で一般に電力の大きい到来波を捕捉し、フェー
    ジングによる変動を補償したアレー出力信号を得て、該
    アレー出力信号を復調処理して復調信号を生成し、該復
    調信号の制御用情報系列で希望信号か否かを判別し、 上記復調信号が希望信号であると判別される場合は希望
    信号を検出し、上記復調信号が希望信号でないと判別さ
    れる場合は、上記各アンテナ入力信号に含まれる上記ア
    レー出力信号となった干渉波の比率を示す各相関値を算
    出し、該各相関値から上記干渉波の各レプリカ信号を生
    成し、上記各アンテナ入力信号から上記各レプリカ信号
    を除去することで上記干渉波を取り除いた各アンテナ入
    力信号を得て、該各アンテナ信号に再度CMA適応信号
    処理を行ってアレー出力信号を生成し、該アレー出力信
    号を復調処理して復調信号を得て、該復調信号の制御用
    情報系列で希望信号か否かを判別して希望信号を検出す
    ることを特徴とする干渉波の低減方法。
  2. 【請求項2】 上記アダプティブアレーアンテナはアン
    テナ数−1の上記到来波を除去できるための自由度を有
    することから、希望波を含む上記到来波が上記アンテナ
    数以下であって、上記CMA適応信号処理と上記復調処
    理と上記制御用情報系列の判定と希望信号である場合の
    上記希望信号の検出か若しくは希望信号でない場合の上
    記干渉波の除去とを、最多でアンテナ数回繰り返すこと
    により、希望波電力よりも大きい電力を有する干渉波が
    複数存在する場合でも希望波を検出することを特徴とす
    る請求項1に記載の干渉波の低減方法。
JP8211908A 1996-07-23 1996-07-23 干渉波の低減方法 Pending JPH1041732A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6107963A (en) * 1998-11-20 2000-08-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Adaptive array antenna
JP5102911B1 (ja) * 2012-09-03 2012-12-19 幸宏 神谷 信号探索装置、被災者探索装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6107963A (en) * 1998-11-20 2000-08-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Adaptive array antenna
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