WO1999050965A1 - Radio receiver and method of reception - Google Patents

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Katsuhiko Hiramatsu
Atsushi Matsumoto
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    • H04L2025/03547—Switching between time domain structures
    • H04L2025/0356—Switching the time direction of equalisation

Definitions

  • the present invention relates to a radio receiving apparatus including an adaptive array antenna capable of controlling directivity and a method therefor.
  • An adaptive array antenna is known as an antenna system capable of controlling directivity.
  • "Waveform equalization technology for digital mobile communications” (Jun Horikoshi, supervised by Trikebs Co., Ltd.) states that an array antenna composed of multiple antennas is synthesized by adding amplitude and phase shift to the output of each antenna. It states that the array directivity changes.
  • the adaptive array antenna utilizes the above principle, determines the weighting factor of each antenna output based on a certain control algorithm, and multiplies the antenna output by this weighting factor to change the surrounding state. To control the directivity while adapting to
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a conventional adaptive array antenna receiving apparatus (hereinafter, referred to as a “received adaptive array”). As shown in the figure, the antenna outputs 2 of the plurality of antennas 1 are each multiplied by a weight coefficient 3, and the antenna outputs weighted for each antenna by these weight coefficients 3 are combined to form an array output 4.
  • a weight coefficient 3 the antenna outputs weighted for each antenna by these weight coefficients 3 are combined to form an array output 4.
  • the weighting factor for each antenna output is controlled by the weighting factor controller 5.
  • the weight coefficient control unit 5 uses three pieces of information for controlling the weight coefficient, that is, the combined output 4 of the array, each antenna output 2, and prior knowledge 6 about the desired signal. There is also a method that does not use the array output 4 for controlling the weight coefficient.
  • the weight coefficient control unit 5 includes a weight coefficient control algorithm that assumes synchronous interference. Is applied.
  • the interference signal is eliminated when the interference signal exists continuously from the beginning to the end of the desired signal (hereinafter, synchronous interference).
  • the weighting factor is controlled as follows.
  • the signal provided by a carrier other than the carrier transmitting the desired signal is an interference signal
  • the synchronization between the desired signal and the interference signal is not guaranteed.
  • an interference signal may be mixed in the middle of the desired signal.
  • An object of the present invention is to provide an adaptive type that can appropriately control the weighting factor of the array synthesis even when an interference signal is mixed in the middle of a desired signal, and can effectively remove or suppress the interference signal.
  • An object of the present invention is to provide an array antenna radio receiving apparatus and a method thereof.
  • This object is achieved by combining means for weighting and combining respective received signals of a plurality of antenna elements, and coefficient adapting means for adaptively controlling the weighting of the received signal based on the time when the interference signal mixes with the desired signal.
  • a wireless receiving device comprising: BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a conventional adaptive array antenna receiving apparatus.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a case where an interference signal is continuously mixed with a desired signal.
  • FIG. 3 is a diagram showing a case where an interference signal is mixed into a desired signal from the middle.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the adaptive array antenna receiving apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of the adaptive array antenna receiving apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a slot configuration in the wireless communication system according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a synthesis direction based on known signal positions in the first half in the third embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram showing a combining direction based on the second half known signal position in the third embodiment.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the adaptive array antenna receiving apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • This adaptive array antenna receiving apparatus converts received signals output from a plurality of antenna elements 101-1 to 101-n into corresponding multipliers 102-1-1 to 102-n. Input and multiply the received signal by a weighting factor (weight). After that, the output signals of the multipliers 102-1 to 1. 02-n are combined by the adder 103 to obtain a combined signal 104 which becomes one output.
  • weight weight
  • the weight multiplied by the received signal is calculated by one of the first weighting factor calculator 105 and the second weighting factor calculator 106.
  • the weighting factor switching unit 107 selects the weighting factor calculated by one of the first weighting factor calculating unit 105 and the second weighting factor calculating unit] 06 and selects a multiplier 1 0 2—1 ⁇ 1 0 2 — Give to n.
  • the weight coefficient switching unit 107 performs switching control based on the reception quality measurement result of the combined signal 104 that is the array output input from the reception quality measurement unit 108.
  • a received signal received by each of the antenna elements 101_1 to 101-n is input to a first weighting factor calculator 105 and a second weighting factor calculator 106.
  • the first weight coefficient calculating section 105 calculates a weight coefficient 109 for removing the interference signal based on the antenna reception signal and the known signal of the desired signal.
  • the second weighting factor calculation unit 106 sets the weighting factor 109 calculated by the first weighting factor calculation unit 105 as an initial value, and calculates the error between the synthesized signal 104 and its reference signal. The calculation is performed while sequentially updating the weighting coefficient 110 that minimizes.
  • the weighting coefficient 110 is sequentially updated in the second weighting factor calculation unit 106 in order to cope with the asynchronous interference, and the antenna reception signal is updated when the interference signal is mixed.
  • the weight coefficient to be multiplied by is switched from the weight coefficient 1 09 to the weight coefficient 110. It is necessary to perform such weight coefficient switching adaptively. Thus, even in the case of asynchronous interference, the interference signal included in the antenna reception signal can be removed and suppressed, and the desired signal can be extracted.
  • the reception quality measurement section 108 measures the reception quality of the combined signal 104 and inputs the measured value to the weight coefficient switching section 107.
  • Weight coefficient switching unit 1 0 7 Power Determines the time when the quality of combined signal 104 has changed from the reception quality measurement value, and at that time, assigns the weight coefficient to the weight output from second weight coefficient calculation unit 1 06. Switch to coefficient 1 1 0
  • an interference signal is present from the beginning corresponding to both the synchronous interference shown in FIG. 2 and the asynchronous interference shown in FIG.
  • the interference signal can be effectively removed.
  • adaptive array reception using a weight coefficient that provides the best reception quality becomes possible, thereby effectively suppressing the interference signal and extracting a desired signal.
  • an algorithm such as the second weighting factor calculator 106 that updates the weighting factor sequentially has a property that the amount of calculation becomes enormous, but the weighting factor is increased as shown in the present embodiment.
  • the algorithm can be appropriately used only when necessary, and the time required for weight coefficient calculation / memory and the like can be reduced.
  • the second weighting factor calculator 106 sequentially updates the weighting factor 110 so that the error between the combined signal and its reference signal is minimized.
  • the above means is not essential, and it is clear that the weight coefficient can be calculated by another means that does not use a known signal. Also, the case where the number of weighting factor calculation units is two has been described, but the number is not necessarily two, and a weighting factor calculation unit may be added.
  • the second weighting factor calculation unit 106 uses the weighting factor calculated by the first weighting factor calculation unit 105 as an initial value. It is also conceivable to use a constant, and to combine the antenna reception signals using the weighting factor from the second weighting factor calculation unit 106 from the beginning.
  • FIG. 5 shows a configuration example of an adaptive array antenna radio receiving apparatus according to a second embodiment of the present invention. Portions having the same functions as those of the adaptive array antenna radio receiver shown in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals.
  • the mixing start position of the interference signal is detected from the antenna reception signal before combining to acquire the switching timing of the weight coefficient.
  • a plurality of antenna received signals are input to first and second weight coefficient calculating sections 105 and 106, and an interference mixing position detecting section 2 is provided.
  • the interference mixing position detection unit 200 performs correlation detection using a known signal of the interference signal from the beginning to the end of the antenna reception signal (from the beginning to the end of a transmission unit such as one slot or cell).
  • the interference mixing position detecting section 200 predicts the position where the correlation value is detected to be the highest as the interference signal mixing position, and outputs the predicted interference signal mixing position to the weighting coefficient switching section 107 '.
  • the antenna reception signal is input to first weighting factor calculating section 105, second weighting factor calculating section 106, and interference mixing position detecting section 200.
  • the first weighting factor calculation unit 105 calculates a weighting factor 109 for removing the interference signal based on the antenna reception signal and the known signal of the desired signal. Further, the second weighting factor calculation unit 106 sets the weighting factor 109 calculated by the first weighting factor calculation unit 105 as an initial value, and calculates the error between the synthesized signal 104 and its reference signal. Is successively updated such that is minimized.
  • the antenna reception signal is input to the interference mixing position detection unit 200, and the correlation detection is performed for the entire antenna reception signal from the beginning to the end using the known interference signal.
  • the position where the highest correlation value is detected is predicted as the position where the interference signal is mixed, and is input to the weighting factor switching unit 107 '.
  • the position where the interference signal is mixed is predicted in correspondence with both the synchronous interference shown in FIG. 2 and the asynchronous interference shown in FIG.
  • the weight coefficient calculated from the signal is used. A desired signal in which the interference signal is suppressed can be obtained from the signal.
  • the wireless communication system is configured such that a transmitting side wirelessly transmits a transmission signal in which a known signal is arranged at a plurality of locations in a slot, and a receiving side receives the transmission signal and receives a known interference signal.
  • a weighting factor is determined using the signal portion, and the received signals of a plurality of antenna elements are weighted and combined with the determined weighting factor.
  • the slot configuration (frame format) in which known signals 301 and 302 are arranged in the first and second half of the transmission data, respectively, is used for either the first half or the second half of the transmission data.
  • the combining direction can be switched depending on whether both the desired signal and the interference signal exist in the known signal portion.
  • the weight coefficient is calculated using the first half known signal portion 301 of the antenna reception signal. Since both the desired signal and the interference signal exist in the known signal portion in the first half, the weight coefficient calculated using this portion can suppress the interference signal.
  • a desired signal in which the interference signal is suppressed can be extracted from the composite signal of the antenna reception signal using the weight coefficient.
  • the interference signal when the interference signal does not exist in the known signal 500 in the first half, the interference signal exists in the known signal 500 in the second half.
  • Use 1 to calculate the weighting factor.
  • at least one slot of the received antenna signal is buffered, a weighting factor is calculated using the second half known signal portion 501, and the buffered antenna received signal is weighted. Synthesize using coefficients.
  • the weighting factor is calculated from the known signal at the front of the slot (frame format), and the demodulation method is synthesized from the front to the rear or from the rear to the front. Can be selected as appropriate according to the situation. In either case, the interference signal was suppressed from the combined signal. The desired signal can be extracted.
  • the first half 301 and the second half 302 of the slot configuration each include a known signal. However, it is possible to compensate for any interference signal at any time. It is considered to be extracted in the same manner desired signal by arranging a known signal portion 3
  • a weighting factor is calculated from a known signal at the front of the slot, a weighting factor is calculated from a known signal at the rear of the same slot, and the reception quality of both combined signals weighted by the weighting factor is calculated. Can be compared, and a configuration can be adopted in which a composite signal is used with the weight coefficient having the better reception quality.
  • the interference signal in the case of synchronous interference, can be removed by calculating the weight coefficient using the known signal in the front part, and in the case of asynchronous interference, the weighting coefficient can be calculated using the known signal in the rear part.
  • the interference signal can be removed by calculating the coefficient.
  • the above-described adaptive array antenna radio receiving apparatus can be mounted on a mobile object and / or a base station apparatus to construct a radio system for performing radio communication between the mobile object and the base station.
  • the weighting coefficient is adaptively selected and switched according to the time at which the interference signal mixes with the desired signal, thereby effectively suppressing the interference signal from the combined received signal.
  • the wireless receiving device of the present invention can be applied to a base station device in a digital wireless communication system.

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Description

明 細 書 無線受信装置及びその方法 技術分野
本発明は、 指向性を制御可能なァダプティブァレーアンテナを備えた無線 受信装置及びその方法に関する。 背景技術
指向性を制御可能なアンテナシステムとしてァダプティブアレーアンテナ が知られている。 「ディジタル移動通信のための波形等化技術」 （堀越 淳 監修、 （株） トリケッブス） には、 複数のアンテナで構成されるアレーアン テナにおいて、 各アンテナ出力に振幅 '位相シフトを加えて合成すると、 ァ レーの指向性が変化することが記載されている。 ァダプティブアレーアンテ ナは、 上記原理を利用したものであり、 ある制御アルゴリズムに基づいて各 アンテナ出力の重み係数を決定し、 この重み係数をアンテナ出力に乗算する ことにより、 周囲の状態の変化に適応しながら指向性を制御する。
図 1は、 従来のァダプティブアレーアンテナ受信装置 （以下、 「受信ァダ プティブアレー」 と呼ぶ） の構成を示すブロック図である。 同図に示すよう に、 複数のアンテナ 1のアンテナ出力 2に対してそれぞれ重み係数 3が乗じ られ、 これらの重み係数 3によってアンテナ別に重み付けされたアンテナ出 力が合成されてアレー出力 4となる。
各アンテナ出力に対する重み係数は、 重み係数制御部 5で制御される。 重 み係数制御部 5は、 アレーの合成出力 4、 各アンテナ出力 2、 希望信号に関 する事前知識 6の 3つの情報を重み係数の制御に使用する。 なお、 重み係数 の制御にアレー出力 4を用いない方式もある。
従来、 重み係数制御部 5には、 同期干渉を想定した重み係数制御アルゴリ ズムが適用されている。 同期干渉を想定した重み係数制御アルゴリズムでは、 図 2に示すように、 所望信号の始めから終わりまで連続して干渉信号が存在 している場合 （以降、 同期干渉） に対して干渉信号を除去するように重み係 数が制御される。
しかしながら、 所望信号を送信している通信事業者と違う通信事業者が提 供する信号が干渉信号となるような場合には、 所望信号と干渉信号との同期 が保証されないので、 図 3に示すように希望信号の途中から干渉信号が混入 してくる可能性が有る。
このように、 希望信号の途中から干渉信号が混入してくる場合においては、 干渉信号混入前に所望信号の既知信号を用いて算出された重み係数では干渉 信号を除去しきれないという問題がある。 発明の開示
本発明の目的は、 希望信号の途中から干渉信号が混入してくる場合におい てもアレー合成の重み係数を適切に制御でき、 干渉信号を効果的に除去又は 抑制することのできるァダプティプアレーアンテナ無線受信装置及びその方 法を提供することである。
この目的は、 複数のアンテナ素子の各受信信号を重み付けして合成する合 成手段と、 所望信号に対して干渉信号が混入する時刻により前記受信信号に 対する重み付けを適応制御する係数適合化手段と、 を具備する無線受信装置 により達成される。 図面の簡単な説明
図 1は、 従来のァダプティブアレーアンテナ受信装置の構成を示すプロッ ク図である。
図 2は、 所望信号に対して干渉信号が連続して混入している場合を示す図 である。 図 3は、 所望信号に対して干渉信号が途中から混入してくる場合を示す図 である。
図 4は、 本発明の実施の形態 1にかかるァダプティブアレーアンテナ受信 装置の構成を示すプロック図である。
図 5は、 本発明の実施の形態 2にかかるァダプティブアレーアンテナ受信 装置の構成を示すブロック図である。
図 6は、 本発明の実施の形態 3にかかる無線通信システムでのスロット構 成を示す図である。
図 7は、 実施の形態 3において前半の既知信号位置による合成方向を示す 図である。
図 8は、 実施の形態 3において後半の既知信号位置による合成方向を示す 図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施の形態について、 図面を参照して詳細に説明する。
(実施の形態 1 )
図 4は、 本発明の実施の形態 1にかかるァダプティブアレーアンテナ受信 装置の構成を示すプロック図である。 このァダプティブアレーアンテナ受信 装置は、 複数のアンテナ素子 1 0 1— 1〜 1 0 1—nから出力される受信信 号をそれぞれ対応する乗算器 1 0 2— 1〜 1 0 2— nに入力して、 そこで受 信信号に重み係数 （ウェイ ト） を掛ける。 その後、 乗算器 1 0 2— 1〜 1. 0 2— nの出力信号を加算器 1 0 3で合成してァレ一出力となる合成信号 1 0 4を得る。
受信信号に掛け合わされるウェイ トは、 第 1の重み係数計算部 1 0 5及び 第 2の重み係数計算部 1 0 6のいずれかで計算されたものである。 重み係数 切替部 1 0 7は、 第 1の重み係数計算部 1 0 5及び第 2の重み係数計算部 ] 0 6のいずれかで計算された重み係数を選択して乗算器 1 0 2— 1〜 1 0 2 — nに与える。 重み係数切替部 1 0 7は、 受信品質測定部 1 0 8から入力す るアレー出力である合成信号 1 0 4の受信品質測定結果に基づいて切替制御 を実施する。
次に、 以上のように構成されたァダプティブアレーアンテナ受信装置の動 作について具体的に説明する。
各アンテナ素子 1 0 1 _ 1〜1 0 1 — nで受信された受信信号は、 第 1の 重み係数算出部 1 0 5及び第 2の重み係数算出部 1 0 6に入力される。 第 1 の重み係数算出部 1 0 5では、 アンテナ受信信号と所望信号の既知信号とに より、 干渉信号を除去するような重み係数 1 0 9を算出する。 また、 第 2の 重み係数算出部 1 0 6では、 第 1の重み係数算出部 1 0 5が算出した重み係 数 1 0 9を初期値として、 合成信号 1 0 4とその参照信号との誤差が最小と なるような重み係数 1 1 0を逐次更新しながら計算している。
ここで、 図 2に示すような同期干渉の場合は、 第 1の重み係数算出部 1 0 5が算出した重み係数 1 0 9を対応するアンテナ受信信号に乗算した上で合 成することにより、 受信信号から干渉信号を除去した所望信号が得られる。 これは、 第 1の重み係数算出部 1 0 5が重み係数 1 0 9を算出する際の受信 信号の既知信号部分には、 所望信号と干渉信号の両方が存在しており、 そこ から得られる重み係数は受信信号から干渉信号を除去し、 所望信号のみを抽 出し得るものとなるからである。
一方、 図 3に示すような非同期干渉の場合は、 受信信号の既知信号部分に は干渉信号は存在していないため、 そこから得られる重み係数では後から混 入いてくる干渉信号を除去し得るものとはならず、 干渉信号が混入してきた 時刻で受信品質が劣化する。
本実施の形態では、 非同期干渉に対応するために第 2の重み係数算出部 1 0 6において重み係数 1 1 0を逐次的に更新しておき、 干渉信号が混入して きた時点でアンテナ受信信号に掛け合わせる重み係数を重み係数 1 0 9から 重み係数 1 1 0に切り替える。 このような重み係数の切替を適応的に行うこ とにより、 非同期干渉の場合であってもアンテナ受信信号に含まれる干渉信 号を除去 ·抑圧することができ、 所望信号を抽出することができる。
そこで、 受信品質測定部 1 0 8において合成信号 1 0 4の受信品質を測定 し、 その測定値を重み係数切替部 1 0 7に入力する。 重み係数切替部 1 0 7 力 受信品質測定値より合成信号 1 0 4の品質が変化した時刻を判断し、 そ の時刻で重み係数を第 2の重み係数算出部 1 0 6から出力される重み係数 1 1 0に切替える„
以上のように本発明の実施の形態 1によれば、 図 2に示す同期干渉および 図 3に示す非同期干渉のどちらにも対応して、 干渉信号が最初から存在して いる場合はもちろんのこと、 干渉信号が所望信号の途中から混入してくる場 合においても干渉信号を効果的に除去することができる。 これにより、 干渉 信号が存在している場合においても、 受信品質が最も良くなる重み係数を用 いたァダプティブアレー受信が可能となり、 効果的に干渉信号を抑圧し、 所 望信号を抽出することができる。
また、 第 2の重み係数算出部 1 0 6のような逐次的に重み係数を更新して いくアルゴリズムでは、 演算量が膨大となる性質があるが、 本実施の形態に 示したように重み係数算出部を切替えることができる構成にしたことにより、 必要な時のみそのアルゴリズムを適宜用いることができ、 重み係数算出に必 要な時間ゃメモリ等を削減することができる。
なお、 上記の実施の形態 1では、 第 2の重み係数算出部 1 0 6において、 合成信号とその参照信号との誤差が最小となるように逐次重み係数 1 1 0が 更新されるもととしたが、 本発明において上記手段は必須ではなく、 既知信 号を用いない別の手段においても重み係数が算出できることは明らかである。 また、 重み係数算出部が 2つの場合を示したが、 必ずしも 2つである必要 はなく、 さらに重み係数算出部を追加しても構わない。
また、 第 2の重み係数算出部 1 0 6では第 1の重み係数算出部 1 0 5で算 出された重み係数を初期値としていたが、 必ずしもその必要はなく、 任意の 定数を用いることも考えられ、 始めから第 2の重み係数算出部 1 0 6による 重み係数を用いてアンテナ受信信号を合成することも考えられる。
(実施の形態 2 )
図 5は、 本発明の実施の形態 2にかかるァダプティブァレーアンテナ無線 受信装置の構成例を示す。 図 4に示したァダプティブアレーアンテナ無線受 信装置と同一機能を有する部分には同一符号を付している。
本実施の形態は、 合成前のアンテナ受信信号から干渉信号の混入開始位置 を検出して重み係数の切替えタイミングを獲得するようにしている。
本実施の形態のァダプティブアレーアンテナ無線受信装置では、 複数のァ ンテナ受信信号を第 1、 第 2の重み係数算出部 1 0 5， 1 0 6へ入力すると 共に、 干渉混入位置検出部 2 0 0へ入力している。 干渉混入位置検出部 2 0 0は、 アンテナ受信信号の先頭から最後まで （1スロット又はセル等の送信 単位の先頭から最後のこと） について、 干渉信号の既知信号により相関検出 を行う。 干渉混入位置検出部 2 0 0は、 その相関値が最も高く検出された位 置を干渉信号混入位置と予測し、 予測した干渉信号混入位置を重み係数切替 部 1 0 7 ' へ出力する。
次に、 以上のように構成されたァダプティブアレーアンテナ無線受信装置 の動作について具体的に説明する 3
アンテナ受信信号は第 1の重み係数算出部 1 0 5および第 2の重み係数算 出部 1 0 6および干渉混入位置検出部 2 0 0に入力される。 第 1の重み係数 算出部 1 0 5では、 アンテナ受信信号と所望信号の既知信号により、 干渉信 号を除去するような重み係数 1 0 9を算出する。 また、 第 2の重み係数算出 部 1 0 6では、 第 1の重み係数算出部 1 0 5が算出した重み係数 1 0 9を初 期値として、 合成信号 1 0 4とその参照信号との誤差が最小となるように逐 次重み係数 1 1 0が更新される。
図 2に示す同期干渉の場合は、 第 1の重み係数算出部 1 0 5が算出した重 み係数 1 0 9を用いて各アンテナ受信信号を合成することにより、 受信信号 から干渉信号を除去した所望信号のみが得られる。 これは、 第 1の重み係数 算出部 1 0 5が重み係数を算出する際の受信信号の既知信号部分には、 所望 信号と干渉信号の両方が存在しており、 そこから得られる重み係数は受信信 号から干渉信号を除去し、 所望信号のみを抽出し得るものとなるからである。 しかしながら、 図 3に示す非同期干渉の場合には、 受信信号の既知信号都 分には干渉信号は存在していないため、 そこから得られる重み係数では後か ら混入いてくる干渉信号を除去し得るものとはならず、 干渉信号が混入して きた時刻で受信品質が劣化する。 この場合は、 既知信号を重み係数算出に用 いず、 第 2の重み係数算出部 1 0 6において重み係数 1 1 0を逐次的に更新 していくことで、 アンテナ受信信号に含まれる干渉信号を抑圧することがで き、 所望信号を抽出することができる
そこで、 アンテナ受信信号を干渉混入位置検出部 2 0 0に入力し、 アンテ ナ受信信号の先頭から最後までについて、 干渉信号の既知信号により相関検 出を行う。 その相関値が最も高く検出された位置を干渉信号混入位置と予測 し、 重み係数切替部 1 0 7 ' に入力する。 重み係数切替部 1 0 7 ' はその検 出位置が適当な位置より後ろであれば、 その位置で合成に用いる重み係数を 重み係数 1 1 0に切替える：，
以上のように本発明の実施の形態 2によれば、 図 2に示す同期干渉おょぴ 図 3に示す非同期干渉のどちらにも対応して、 干渉信号が混入してくる位置 を予想し、 その位置から重み係数を切替えることで、 効果的に干渉信号を除 去あるいは抑圧し、 所望信号を抽出することができる。 したがって、 所望信 号に対して干渉信号がどの時刻で混入してきても、 アンテナ受信信号のいず れかの既知信号部分に干渉信号が存在していれば、 そこから算出される重み 係数による合成信号から、 干渉信号を抑圧した所望信号を得ることができる。 なお、 所望信号に対して干渉信号が混入してくる位置を予測する手段とし て、 相関検出を用いたが、 必ずしもその必要はなく、 例えば受信電界強度で も干渉信号の混入位置が予想できると考えられる。 (実施の形態 3 )
本実施の形態の無線通信システムは、 送信側においてスロッ ト内の複数箇 所に既知信号を配置した送信信号を無線送信し、 受信側において前記送信信 号を受信して干渉信号が存在する既知信号部分を用いて重み係数を求め、 こ の求めた重み係数で複数のアンテナ素子の各受信信号を重み付けして合成す る。
図 6に示すように送信データの前半と後半のそれぞれに既知信号 3 0 1， 3 0 2が配置されたスロッ ト構成 （フレームフォーマッ ト） となっており、 送信データの前半又は後半のいずれの既知信号部分に所望信号と干渉信号の 両方が存在しているかによって合成方向を切り替えられるようにした， 図 2に示す同期干渉の場合、 及び図 7に示すように途中で干渉信号が存在 しなくなる場合は、 アンテナ受信信号における前半の既知信号部分 3 0 1を 用いて重み係数を算出する。 この前半の既知信号部分には所望信号と干渉信 号の両方が存在しているので、 この部分を用いて算出する重み係数は、 干渉 信号を抑圧し得るものとなる。 その重み係数を用いたアンテナ受信信号の合 成信号から、 干渉信号を抑圧した所望信号を抽出することができる。
また、 図 8に示すように前半の既知信号 5 0 0には干渉信号が存在しない 力 後半の既知信号 5 0 1には干渉信号が存在する場合、 アンテナ受信信号 における後半の既知信号部分 5 0 1を用いて重み係数を算出する。 この場合、 少なくとも 1スロッ ト分のアンテナ受信信号をバッファリングしておき、 後 半の既知信号部分 5 0 1を用いて重み係数を算出した後、 バッファリングし ておいたアンテナ受信信号をその重み係数を用いて合成する。
このように、 スロッ ト （フレームフォーマット） の前部の既知信号で重み 係数を算出し、 前方から後方へと又は後方から前方へと合成していく復調方 式と、 後部の既知信号で重み係数を算出し、 後方から前方へと又は前方から 後方へと合成していく復調方式の 2通りが状況に応じて適宜選択することが できる。 いずれの場合においても、 その合成信号から干渉信号を抑圧した所 望信号を抽出できる。
上記実施の形態 3では、 スロッ ト構成 （フレームフォーマッ ト） の前半 3 0 1と後半 3 0 2のそれぞれに既知信号を含む構成としたが、 干渉信号がど の時刻で混入してきても補えるように既知信号部分を配置すれば同様に所望 信号を抽出できると考えられる 3
また、 スロッ トの前部にある既知信号により重み係数を算出し、 同一スロ ットの後部にある既知信号により重み係数を算出し、 前記重み係数で重み付 けされた両合成信号の受信品質を比較し、 受信品質の良い方の重み係数での 合成信号を採用する構成を採ることもできる。
この構成により、 同期干渉の場合は前部の既知信号を用いて重み係数を算 出することで干渉信号を除去することができ、 また、 非同期干渉の場合は後 部の既知信号を用いて重み係数を算出することで干渉信号を除去することが できる。
また、 上記したァダプティブアレーアンテナ無線受信装置を移動体及び又 は基地局装置に搭載して、 移動体と基地局との間で無線通信を行う無線シス テムを構築することもできる。
以上詳記したように本発明によれば、 所望信号に対して干渉信号が混入す る時刻によって、 重み係数を適応的に選択し切替えることで、 合成した受信 信号から干渉信号を効果的に抑圧することができる-，
本明細書は、 1 9 9 8年 3月 3 0日出願の特願平 1 0— 1 0 2 1 9 7号に 基づくものである。 この内容をここに含めておく.， 産業上の利用可能性
本発明の無線受信装置は、 ディジタル無線通信システムにおける基地局装 置に適用することが可能である

Claims

請求の範囲
1 . 複数のアンテナ素子の各受信信号を重み付けして合成する合成手段と、 所望信号に対して干渉信号が混入する時刻により前記受信信号に対する重み 付けを適応制御する係数適合化手段と、 を具備した無線受信装置。
2 . 係数適合化手段は、 合成手段から出力される合成信号から受信品質を 測定する手段と、 受信品質が劣化した場合に劣化後の受信信号から求めた重 み係数に切り替える手段とを具備する請求項 1に記載の無線受信装置。
3 . 係数適合化手段は、 所望信号に対して干渉信号が混入する位置を検出 する位置検出手段と、 干渉信号の混入位置以降の受信信号から求めた重み係 数に切り替える手段と、 を具備する請求項 1に記載の無線受信装置。
4 . 位置検出手段は、 受信信号と干渉信号の既知信号との相関をとる相関 器を備える請求項 3に記載の無線受信装置。
5 . 受信信号と所望信号の既知信号とから重み係数を算出する請求項 1記 載の無線受信装置。
6 . ある重み係数による合成信号と既知信号との誤差と、 受信信号とによ り重み係数を更新する請求項 1記載の無線受信装置 n
7 . 複数のアンテナ素子の各受信信号を重み付けして合成する合成手段と、 スロッ ト内の複数箇所に配置された既知信号のうち少なくとも干渉信号が存 在する既知信号部分を用いて重み係数を算出する重み係数算出手段とを具備 した無線受信装置。
8 . スロッ トの前部と後部の 2個所に既知信号が含まれている請求項 7記 載の無線受信装置„
9 . スロット内に配置された複数の既知信号により重み係数を算出する請 求項 8に記載の無線受信装置。
1 0 . スロッ トの前部にある既知信号により重み係数を算出する第 1の重 み係数算出手段と、 スロットの後部にある既知信号により重み係数を算出す る第 2の重み係数算出手段と、 前記第 1、 第 2の重み係数算出手段で算出し た重み係数で重み付けされた両合成信号の受信品質を比較する手段と、 を具 備する請求項 9記載の無線受信装置。
1 1 . 複数のアンテナ素子の各受信信号を重み付けして合成し、 所望信号 に対して干渉信号が混入する時刻により前記受信信号に対する重み付けを適 応制御する無線受信方法。
1 2 . 重み付けして合成した合成信号から受信品質を測定し、 受信品質が 劣化した場合に劣化後の受信信号から求めた重み係数に切り替える請求項 1 1に記載の無線受信方法。
1 3 . 所望信号に対して干渉信号が混入する位置を検出し、 干渉信号の混 入位置以降の受信信号から求めた重み係数で各受信信号を重み付けする請求 項 1 1に記載の無線受信方法。
1 4 . 受信信号と干渉信号の既知信号との相関をとることにより干渉信号 の混入位置を検出する請求項 1 3に記載の無線受信方法。
1 5 . スロット内の複数箇所に既知信号を配置した送信信号を受信し、 干 渉信号が存在する既知信号部分を用いて重み係数を求め、 この求めた重み係 数で複数のアンテナ素子の各受信信号を重み付けして合成する無線受信方法。
1 6 . スロッ トの前部にある既知信号により重み係数を算出し、 同一スロ ットの後部にある既知信号により重み係数を算出し、 前記重み係数で重み付 けされた両合成信号の受信品質を比較する請求項 1 5に記載の無線受信方法。
1 7 . 送信データをスロッ ト単位に分割し 1スロッ トの複数箇所に既知信 号を配置した送信信号を請求項 7記載の無線受信装置に対して送信する無線
1 8 . 送信側においてスロット内の複数箇所に既知信号を配置した送信信 号を無線送信し、 受信側において前記送信信号を受信して干渉信号が存在す る既知信号部分を用いて重み係数を求め、 この求めた重み係数で複数のアン テナ素子の各受信信号を重み付けして合成する無線通信方法。
1 9 . 無線受信装置を備えた基地局装置であって、 前記無線受信装置は、 複数のアンテナ素子の各受信信号を重み付けして合成する合成手段と、 所望 信号に対して干渉信号が混入する時刻により前記受信信号に対する重み付け を適応制御する係数適合化手段と、 を具備する。
2 0 . 基地局装置と無線通信を行なう通信端末装置であって、 前記基地局 装置は、 複数のアンテナ素子の各受信信号を重み付けして合成する合成手段 と、 所望信号に対して干渉信号が混入する時刻により前記受信信号に対する 重み付けを適応制御する係数適合化手段と、 を具備する無線受信装置を備え る。
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