(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タップ出力信号が加重され合計される各タップ付き遅延ラインを各々が有する適応アンテナ・アレイのタップ加重を調整する方法であって、加重ｗが、
ｗ＝Ｒｘｘ−１ｒｘｄ
により決定され、ここで、Ｒｘｘが、該システムへの入力の自己相関マトリックスの推定値であり、ｒｘｄが、該入力信号と既知のシーケンスの相互相関ベクトルの推定値であり、該方法は、
Ｒｘｘの推定値を、新しい推定値、
Ｒｘｘ(ｎｅｗ)＝(Ｒｘｘ＋β.I×trace(Ｒｘｘ))
を計算することによりさらに正確なものにするステップであって、βがスカラ値およびＩが識別マトリックスであるステップと、
連続反復の評価が、該合計タップ出力信号の実部をある設定レベルと比較するステップと、
該設定レベルの一方の側に存在する該合計タップ出力信号に論理０の記号数値を与え、該設定レベルの他方の側に存在する該合計タップ出力信号に論理１の記号数値を与えるステップと、
論理０の数値を与えられた該信号のレベルの平均値と論理１の数値を与えられた該信号のレベルの平均値とを計算するステップと、
論理０の数値を与えられた各信号のレベルと各平均値との間の距離、および論理１の数値を与えられた各信号のレベルと各平均値との間の距離を計算するステップと、
該平均値からの該距離の合計を計算するステップと、
該設定レベルからのすべての信号のレベルの距離を計算するステップと、
該設定値からのすべての信号のレベルの距離の合計を計算するステップと、
該設定値からのすべての記号のレベルの距離の合計に対する、該平均値からの該距離の合計の比を計算するステップと、を含むからなることを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、該比に（１＋Ｎ）を掛けるステップを含み、ここでＮが該設定レベル、および既知のシーケンスの記号を参照することにより与えられた記号間の誤りの数であり、該方法は更に、積が最小であるＲｘｘ（ｎｅｗ）を使用するステップを含む方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法において、各反復中、βが、１０−９から１までの予め定めた数値の中の１つである方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法において、βの数値の該組を２進サーチすることにより反復の評価が行われる方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、例えば、ＧＳＭセルラ移動電話システムのような適応アンテナに関する。
【０００２】
【発明の背景】
適応アンテナは、同じ周波数を使用する他の局からの多重伝播および干渉による分散を抑制するために使用される。アンテナを適合するために、移動端末が送信した記号の各フレームは、２６の記号（シンボル）からなる既知の「トレーニング」シーケンスを持つ「中央部分」を含む。移動端末は、関連基地局から、干渉している端末を識別することができるように、多数の予め定めたトレーニング・シーケンスの中の一つを使用するように指示される。アレイの各アンテナは、タップ出力信号が加重され、合計される各タップ付きの各遅延ラインを備える。周知の理論的提案においては、加重Ｗは、下記式により決定される。
【０００３】
ｗ＝Ｒｘｘ−１ｒｘｄ
ここで、Ｒｘｘは、システムの入力の自己相関マトリックスであり、ｒｘｄは、入力信号と既知のシーケンスの相互相関ベクトルである。実際には、トレーニング・シーケンスの間の、瞬間的マトリックスおよびベクトルの平均値を求めることにより、Ｒｘｘおよびｒｘｄの推定値を求めることができる。
【０００４】
【発明の概要】
本発明は、複数の各アンテナが、タップ出力信号が加重され、合計される各タップ付きの各遅延ラインを含む、適応アンテナ・アレイのタップ加重を調整するための方法であるが、本発明を使用すれば、Ｒｘｘの推定値を改善することができる。加重Ｗは、下記式により決定される。
【０００５】
ｗ＝Ｒｘｘ−１ｒｘｄ
ここで、Ｒｘｘは、システムへの入力の自己相関マトリックスの推定値であり、ｒｘｄは、入力信号と既知のシーケンスの相互相関ベクトルの推定値である。本発明の方法は、βがスカラ値およびＩが識別マトリックスである場合に、下記式の新しい推定値を計算することにより、Ｒｘｘの推定値をさらに正確なものにすることを特徴とする。
【０００６】
Ｒｘｘ（ｎｅｗ）＝（Ｒｘｘ＋β．Ｉ×ｔｒａｃｅ（Ｒｘｘ））
この場合、連続反復の評価は、上記合計タップ出力信号の実部をある設定レベルと比較するステップと、
上記設定レベルの一方の側に存在する、上記合計タップ出力信号に、論理０の記号数値を与え、上記設定レベルの他方の側に存在する上記合計タップ出力信号に論理１の記号数値を与えるステップと、
論理０の数値を与えられた上記信号のレベルの平均値と、論理１の数値を与えられた上記信号のレベルの平均値とを計算するステップと、
論理０の数値を与えられた各信号のレベルと、各平均値との間の距離、および論理１の数値を与えられた各信号のレベルと、各平均値との間の距離を計算するステップと、
上記平均値からの上記距離の合計を計算するステップと、
上記設定レベルからのすべての信号のレベルの距離を計算するステップと、
上記設定値からのすべての信号のレベルの距離の合計を計算するステップと、
上記設定値からのすべての記号のレベルの距離の合計に対する、上記平均値からの上記距離の合計の比を計算するステップとにより行われる。
【０００７】
本発明の方法は、好ましくは、Ｎが上記設定レベル、および既知のシーケンスの記号を参照することにより与えられた、記号間の誤りの数である場合に、上記比に（１＋Ｎ）を掛けるステップと、積が最小であるＲｘｘ（ｎｅｗ）を使用するステップとを含むことが好ましい。
【０００８】
各反復中、βは、好ましくは、１０−９から１までの一つの予め定めた数値の中の一つであることが好ましい。
【０００９】
好ましくは、βの数値の上記組を２進サーチ（ｂｉｎａｒｙ  ｓｅａｒｃｈ）することにより推定値の評価が行われる。
【００１０】
添付の図面を参照しながら、本発明の一実施形態を説明するが、この説明は単に例示としてのものに過ぎない。
【００１１】
【発明の詳細な記述】
図について説明すると、Ｍ本のアンテナからなる一つのアレイの各アンテナ２は、各受信装置４に接続している。上記アレイが受信した信号は、変調されたガウス最小シフトキー（Ｇａｕｓｓｉｏｎ  Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙ：ＧＭＳＫ）である。ＧＭＳＫ変調中に与えられる、差動位相コード化を除去するために、信号に与えられた回転が元に戻される。
【００１２】
各受信装置からの与えられた回転が元に戻された信号は、各アナログ−デジタル変換器３に送られ、そこで標本化され、量子化され、上記量子化された標本は、コード化されたデジタル信号に変換される。
【００１３】
デジタル化され、与えられた回転が元に戻された信号は、記憶装置５に記憶され、そこからシーケンシャルに読み出すことができる。
【００１４】
上記のデジタル化され、与えられた回転が元に戻された信号は、アンテナ用の各記号間隔付きタップ付き遅延ライン６に、シーケンシャルに読み出される。上記タップ付き遅延ラインは、物理的なものであってもよいし、一つまたはそれ以上のデータ・プロセッサによりシミュレートすることもできる。上記処理は、どちらの場合でも、リアルタイムより高速で行われ、その結果、一つのフレーム内でいくつかの反復を行うことができる。
【００１５】
上記タップ付き遅延ラインが物理的なものであろうと、仮想的なものであろうと、各タップにおいては、上記信号は個々の加重８により加重され、この加重された信号は、総和器１２で合計される。各イコライザからの合計は、総和器１４で合計される。
【００１６】
同じチャネルを使用する他の端末からの多重伝播および干渉を補償するために、加重を調整することが望ましい。
【００１７】
移動端末１５が送信した記号の各フレーム内には、２６の記号からなる、既知のトレーニング・シーケンスを持つ「中央部分」を含む。複数の異なるトレーニング・シーケンスが存在し、上記移動端末１５は、基地局から、どのシーケンスを送信すべきかについて指示を受ける。上記トレーニング・シーケンスは、端末１４と干渉を起こす恐れがある、移動端末１５により再使用されない。その結果、上記端末を区別することができる。
【００１８】
遅延ライン・タップを加重するための理論的根拠は、下記のヴィーナー・ホプフ式である。
ｗ＝Ｒｘｘ−１ｒｘｄ
ここで、Ｒｘｘは、上記システムへの入力の自己相関マトリックスであり、ｒｘｄは、上記入力信号と既知のシーケンスの相互相関ベクトルである。
【００１９】
上記自動相関関係マトリックスの推定値は、瞬間的（すなわち、記号毎の）マトリックスの平均値を求めることにより得られる。
【００２０】
上記マトリックスＲｘｘは、その後、下記式により再計算される。
Ｒｘｘ（ｎｅｗ）＝（Ｒｘｘ＋β．Ｉ×ｔｒａｃｅ（Ｒｘｘ））
ここで、βはスカラ値であり、Ｉは識別マトリックスである。
【００２１】
総和器１４の出力は、Ｒｘｘの推定値を評価することができるように暫定的に記号値を与えるために分析される。
【００２２】
論理０または論理１の記号値を与える暫定的な決定は、総和器１４の出力の実部のレベルが、正であるか、負であるかにより異なる。それ故、ゼロの設定決定レベル１６（図２参照）により、論理０の記号１８のレベルが、論理１の記号２０のレベルから区別される。
【００２３】
ゼロ・レベル１６と、ゼロの数値を与えられた記号１８のレベルとの間の距離ｄ０の平均値２２の計算が計算される。ゼロ・レベル１６と、論理１の数値を与えられた記号２０のレベルとの間の、距離ｄ１の平均値２４の計算が行われる。
【００２４】
数値、論理０を与えられた各記号１８のレベルと、各平均値２２との間の距離の計算が行われる。数値、論理１を与えられた各記号２０のレベルと、各平均値２４との間の距離の計算が行われる。
【００２５】
各平均値からのすべての距離の合計の計算が行われる。
【００２６】
設定決定レベルからのすべての記号のレベルの距離の計算が行われる。
【００２７】
上記設定決定レベル１６からのすべての記号のレベルの距離の合計が計算される。
【００２８】
設定レベルからのすべての記号のレベルの距離の合計に対する、平均値からの距離の合計の比の計算が行われる。この比が小さければ小さいほど、推定自動相関関係マトリックスＲｘｘの影響がよりよくなる。理想的には、論理０が与えられた記号のレベルが、すべて同じであり、論理１が与えられた記号のレベルが、すべて同じであり、ゼロおよび１の記号のレベルが、判断レベル１６から等間隔に配置されていることが好ましい。
【００２９】
回収したシーケンスの誤り率が高い場合でも、低い数値を入手することができるということを考慮に入れるために、上記比に（１＋Ｎ）を掛けることが好ましい。この場合、Ｎは設定レベル、および既知のシーケンスの記号を参照することにより与えられた記号間の誤りの数である。
【００３０】
このようにして計算した積の数値は、適合度の基準である。すなわち、推定値Ｒｘｘ（ｎｅｗ）が、どのくらい適合しているかの基準である。この数値が低ければ低いほど、推定値の精度は高い。
【００３１】
例えば、１０−９、１０−８、１０−７、．．．、１００のような一組のβの数値に対して、ＲＲｘｘの再計算が行われが、使用したマトリックスは、適合度の最も低い基準を持つものである。βのすべての数値に対する適合基準を計算する必要はない。例えば、上記組のほぼ中央の１０−５  のような数値が最初に使用されるような、サーチ方法を使用することができる。その後、組の中央と一方の端部との間の約半分の例えば、１０−２のような数値が使用され、その結果、例えば、βの数値が増大する。結果がその直前のものより良かった場合には、例えば、１０−１のようなもう一つの数値が使用され、同じ方向のβの変化の計算が行われる。任意の点で、基準の適合度はもっと低い場合には、変化の方向を逆にする。また、例えば、β＝１０−２に対する適合基準が、β＝１０−５のそれより低い場合には、次に、βの数値は１０−７マトリックス１０−８に設定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】適応アンテナ・システム、およびそのタップ付き遅延ライン・イコライザの略図である。
【図２】受信装置からの出力の実部の信号レベルの例示としてのグラフである。
【符号の説明】
２  アンテナ
３  アナログ−デジタル変換器
４  受信装置
５  記憶装置
６  遅延ライン
８  加重
１２  総和器
１４  総和器
【図１】
0003634662.tif 000002
【図２】
0003634662.tif 000003