(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パス毎にそれぞれビームを形成する適応アンテナ受信装置において、フィンガーを新たに割り当てるときやフィンガーのパスタイミングが大きく変化したとき、既に形成されているフィンガーのアンテナ重みの中から選択された最も確からしい受信品質の高いアンテナ重みを継承するようにしたことを特徴とする適応アンテナ受信装置。
【請求項２】
アンテナ重み付け合成回路の出力を利用して、最大のＳＩＲをもった既存フィンガーを選択し、当該選択されたフィンガーのアンテナ重みを最も確からしいアンテナ重みとして、新たなフィンガーやパスタイミングが大きく変化したフィンガーに継承させるようにしたことを特徴とする請求項１の適応アンテナ受信装置。
【請求項３】
アンテナ重み付け合成回路の出力を利用して、最大の信号電力をもった既存フィンガーを選択し、当該選択されたフィンガーのアンテナ重みを最も確からしいアンテナ重みとして、新たなフィンガーやパスタイミングが大きく変化したフィンガーに継承させるようにしたことを特徴とする請求項１の適応アンテナ受信装置。
【請求項４】
アンテナ重み適応制御部のアンテナ重みを利用して、信号到来方向の利得が最大である既存フィンガーを選択し、当該選択されたフィンガーのアンテナ重みを最も確からしいアンテナ重みとして、新たなフィンガーやパスタイミングが大きく変化したフィンガーに継承させるようにしたことを特徴とする請求項１の適応アンテナ受信装置。
【請求項５】
アンテナ重み適応制御部のアンテナ重みを利用して、アンテナ重みのノルムが最大である既存フィンガーを選択し、当該選択されたフィンガーのアンテナ重みを最も確からしいアンテナ重みとして、新たなフィンガーやパスタイミングが大きく変化したフィンガーに継承させるようにしたことを特徴とする請求項１の適応アンテナ受信装置。
【請求項６】
サーチャーから通知されるパスタイミングを利用して、遅延時間が最短のパスタイミングの既存フィンガーを選択し、当該選択されたフィンガーのアンテナ重みを最も確からしいアンテナ重みとして、新たなフィンガーやパスタイミングが大きく変化したフィンガーに継承させるようにしたことを特徴とする請求項１の適応アンテナ受信装置。
【請求項７】
サーチャーから通知されるパスタイミングを利用して、パスの継続時間が最長の既存フィンガーを選択し、当該選択されたフィンガーのアンテナ重みを最も確からしいアンテナ重みとして、新たなフィンガーやパスタイミングが大きく変化したフィンガーに継承させるようにしたことを特徴とする請求項１の適応アンテナ受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、適応アンテナ受信装置に関し、特に、複数のパス（マルチパス）を経由して到来する希望信号を受信してレイク合成を行うための適応アンテナ受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：符号分割多元接続）方式は、加入者容量を大幅に増大させることができる無線伝送方式として注目されている。このＣＤＭＡ方式の通信システムにおいて使用されるＣＤＭＡ適応アンテナ受信装置は、例えば、王、河野、今井による「スペクトル拡散多元接続のための拡散処理利得を用いたＴＤＬアダプティブアレーアンテナ」（電子情報通信学会論文誌  Ｖｏｌ．Ｊ７５−ＢＩＩ，Ｎｏ．１１，ｐｐ．８１５−８２５，１９９２）および田中、三木、佐和橋による「ＤＳ−ＣＤＭＡにおける判定帰還型コヒーレント適応ダイバーシチの特性」（電子情報通信学会、無線通信システム研究会技術報告書  ＲＣＳ９６−１０２，１９９６年１１月）等に記載されている。
【０００３】
この種のＣＤＭＡ適応アンテナ受信装置は、上記文献に記載されているように、アンテナ重みを適応制御する際、逆拡散後に抽出した重み制御誤差信号を用いて、受信ＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｒａｔｉｏ：希望波信号電力対干渉波信号電力比）を最大にするようにアンテナ指向性パターンを形成し、それによって干渉除去を行っている。
【０００４】
図７は、従来のＣＤＭＡ適応アンテナ受信装置の一例の構成を示すブロック図である。受信アンテナの数をＮ（Ｎは２以上の整数）、マルチパスの数をＬ（Ｌは１以上の整数）とし、第ｋユーザ（ｋは１以上の整数）に対するＣＤＭＡ適応アンテナ受信装置について説明する。
【０００５】
図７のＣＤＭＡ適応アンテナ受信装置は、第ｋユーザに対応するものであって、Ｎ個の受信アンテナ７１−１〜７１−Ｎ、サーチャー７２、パス数Ｌのマルチパスに対応したＬ個の信号処理部７３−１〜７３−Ｌ、加算器７４、判定器７５、参照信号生成回路７６、スイッチ７７および減算器７８で構成されている。
【０００６】
各マルチパスに対応したＬ個の信号処理部７３−１〜７３−Ｌは、それぞれ同一構成である。詳述すると、信号処理部７３−１〜７３−Ｌは、遅延器７３１−１〜７３１−Ｌ、Ｎ個の逆拡散回路７３２−１−１〜７３２−Ｌ−Ｎ、アンテナ重み付け合成回路７３３−１〜７３３−Ｌ、アンテナ重み適応制御部７３４−１〜７３４−Ｌ、初期重み生成部７３５−１〜７３５−Ｌ、伝送路推定回路７３６−１〜７３６−Ｌ、複素共役回路７３７−１〜７３７−Ｌおよび乗算器７３８−１〜７３８−Ｌ、７３９−１〜７３９−Ｌで構成されている。
【０００７】
サーチャー７２は、Ｎ個の受信アンテナ７１−１〜７１−Ｎで受信した信号を使って、Ｌ個のマルチパスの遅延時間を検出し、各マルチパスの遅延時間のタイミングを遅延器７３１−１〜７３１−Ｌと初期重み生成部７３５−１〜７３５−Ｌに通知する。ここで各マルチパスの遅延時間のタイミングは、すべての受信アンテナ７１−１〜７１−Ｎで共通に使用するように遅延器７３１−１〜７３１−Ｌに設定される。これはＮ個のそれぞれの受信アンテナ７１−１〜７１−Ｎは、受信信号が相関を有するように近接して配置されているので、Ｎ個のそれぞれの受信アンテナ７１−１〜７１−Ｎの遅延プロファイルはすべて同じとみなすことができるからである。
【０００８】
遅延器７３１−１〜７３１−Ｌは、Ｎ個の受信アンテナ７１−１〜７１−Ｎで受信した信号をＬ個のそれぞれのマルチパスに対応して遅延させる。これにより受信信号は、第１パスから第Ｌパスまでに区別される。遅延器７３１−１〜７３１−Ｌから出力された受信信号は、逆拡散回路７３２−１−１〜７３２−Ｌ−Ｎにより逆拡散された後、アンテナ重み付け合成回路７３３−１〜７３３−Ｌとアンテナ重み適応制御部７３４−１〜７３４−Ｌに送られる。
【０００９】
初期重み生成部７３５−１〜７３５−Ｌは、サーチャー７２からパスが新たに割り当てられたときやパスタイミングが大きく変化したとき、初期重みを生成し、アンテナ重み適応制御部７３４−１〜７３４−Ｌに設定する。
【００１０】
図８は、アンテナ重み付け合成回路７３３−１〜７３３−Ｌの構成を示すブロック図である。アンテナ重み付け合成回路７３３−１〜７３３−Ｌはそれぞれ同一構成であり、乗算器８１−１〜８１−Ｎおよび加算器８２で構成されている。
【００１１】
説明を簡単にするために、以下では、信号処理部７３−１についてのみ説明するが、他の信号処理部７３−２〜７３−Ｎについても同様である。
【００１２】
アンテナ重み付け合成回路７３３−１では、逆拡散回路７３２−１−１〜７３２−１−Ｎにより逆拡散された受信信号に、乗算器８１−１〜８１−Ｎによりアンテナ重み適応制御部７３４−１で生成したアンテナ重みが掛けられ、その結果が加算器８２により加算されて重み付け合成される。その合成信号は、図７の伝送路推定回路７３６−１と乗算器７３８−１に送られる。アンテナ重み付け合成回路７３３−１は、受信アンテナ７１−１〜７１−Ｎの受信信号の振幅、位相を制御することで希望信号に利得を有し、干渉を抑圧して受信するようにアレーアンテナの指向性を形成する。
【００１３】
図７に戻ると、伝送路推定回路７３６−１は、アンテナ重み付け合成回路７３３−１の出力を使って、伝送路歪みを推定する。推定された伝送路歪みは、複素共役回路７３７−１と乗算器７３９−１に送られる。
【００１４】
複素共役回路７３７−１は、伝送路推定回路７３６−１により推定した伝送路歪みの複素共役を生成する。複素共役回路７３７−１で生成された伝送路歪みの複素共役を乗算器７３８−１により、アンテナ重み付け合成回路７３３−１の出力に掛けることにより、伝送路歪みを補償する。
【００１５】
伝送路歪みを補償した乗算器７３８−１の出力と信号処理部７３−２〜７３−Ｌの乗算器７３８−２〜７３８−Ｌからの出力とを加算器７４により加算することにより、レイク合成が行われる。その合成出力は、減算器７８と判定器７５に入力される。
【００１６】
判定器７５の出力は、第ｋユーザの受信シンボルとして出力されるだけでなく、既知のパイロット信号以外の受信時も参照信号として使用するため、スイッチ７７にも送られる。
【００１７】
参照信号生成回路７６は、既知のパイロット信号を生成する。
【００１８】
スイッチ７７は、パイロット信号受信時には参照信号生成回路７６の出力を選択し、パイロット信号以外の受信時には判定器７５の受信シンボルの出力を選択して減算器７８に送る。
【００１９】
減算器７８は、スイッチ７７の参照信号の出力から加算器７４のレイク合成出力を減算して共通誤差信号を生成する。この共通誤差信号に乗算器７３９−１により、伝送路推定回路７３６−１により推定した伝送路歪みを乗算する。その結果は、アンテナ重み適応制御部７３４−１に送られる。
【００２０】
アンテナ重み適応制御部７３４−１は、乗算器７３９−１により伝送路歪みが乗じられた誤差信号と逆拡散回路７３２−１−１〜７３２−１−Ｎにより出力されたアンテナ受信信号とを用いて、誤差信号の２乗平均が最小となるようにアンテナ重みを制御する。ここで、アンテナ重み適応制御部７３４−１で使用される適応更新アルゴリズムは、例えばＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ）アルゴリズムを用いることができる。
【００２１】
図９は、図７の従来のＣＤＭＡ適応アンテナ受信装置を用いた場合のフィンガー（パス）を新しく割り当てるときのフローチャートである。従来のフィンガーを新しく割り当てるときのフローチャートは、既存フィンガーの有無に関わらず、新しく割り当てられたフィンガーの初期重み生成部７３５−１〜７３５−Ｌで生成したアンテナ重みを初期値としてアンテナ重み適応制御部７３４−１〜７３４−Ｌに設定する（ステップＳ９０１）。
【００２２】
図１０は、図７の従来のＣＤＭＡ適応アンテナ受信装置を用いた場合のフィンガーのパスタイミングが大きく変化したときのフローチャートである。従来のフィンガーのパスタイミングが大きく変化したときのフローチャートのステップＳ１００１とステップＳ１００２は、本発明のステップＳ３０１（図３）とステップＳ３０２（図３）と同じであるが、フィンガーのパスタイミングがＸＴチップ以上変化した場合、そのフィンガーの初期重み生成部７３５−１〜７３５−Ｌで生成したアンテナ重みを初期値としてアンテナ重み適応制御部７３４−１〜７３４−Ｌに設定する（ステップＳ１００３）。
【００２３】
一般に適応アンテナの初期重み生成部７３５−１〜７３５−Ｌで生成される初期重みの決定方法には二通りある。一つは無指向性重みのような所定の初期重みとする方法、もう一つは受信アンテナ７１−１〜７１−Ｎで受信した信号を使って、初期重みを推定する方法である。
【００２４】
受信アンテナ７１−１〜７１−Ｎで受信した信号を使って、初期重みを推定する方法は、例えば、各アンテナ受信信号から伝送路推定を行い、それを初期重みとする方法、ＭＵＳＩＣやＥＳＰＲＩＴなどの到来方向推定アルゴリズムを用いて希望波の到来方向を推定し、それを初期重みとする方法（ＭＵＳＩＣは例えば、Ｒ．Ｏ．Ｓｃｈｍｉｄｔ：“Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｅｍｉｔｔｅｒ  Ｌｏｃａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒ  Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ”，ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．Ｖｏｌ．ＡＰ−３４，Ｎｏ．３，ｐｐ．２７６−２８０（１９８６  Ｍａｒｃｈ）、ＥＳＰＲＩＴは例えば、Ｒ．Ｒｏｙ  ａｎｄ  Ｔ．Ｋａｉｌａｔｈ：“ＥＳＰＲＩＴ−Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ  ｖｉａ  Ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｖａｒｉａｎｃｅ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ”，ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．Ｖｏｌ．ＡＳＳＰ−３７，ｐｐ．９８４−９９５（１９８９  Ｊｕｌｙ）を参照。）、さらにはマルチビームを用いて受信品質の高いビームを選択し、それを初期重みとする方法がある。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の適応アンテナ受信装置には、次のような問題点がある。
【００２６】
即ち、各パス毎にそれぞれビームを形成する適応アンテナにおいて、陸上移動通信のようにパスが頻繁に生成、消滅する環境では、パス生成毎、あるいはパスタイミング変更毎に無指向性を初期重みとしていたのでは特性が劣化するという点である。
【００２７】
その理由は、無指向性を初期重みとした方法では、アンテナ重み適応制御部７３４−１〜７３４−Ｌで使用される適応更新アルゴリズムのアンテナ重みの最適値までの収束時間が長いからである。
【００２８】
また、受信アンテナ７１−１〜７１−Ｎで受信した信号を使って、伝送路推定や希望波の到来方向を推定したり、受信品質の高いビームを選択して初期重みとする方法では、短時間に高精度な初期重みを推定することが難しく、アンテナ重み適応制御部７３４−１〜７３４−Ｌで生成されるような干渉にヌルを向ける最適アンテナ重みまでの収束時間が長くなるという問題もある。
【００２９】
さらにまた、パス生成毎、あるいはパスタイミング変更毎に初期重みを計算するための演算量が大きくなるという問題もある。
【００３０】
本発明は、以上の問題点を解決する適応アンテナ受信装置を提供することを目的とする。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、パス毎にそれぞれビームを形成する適応アンテナ受信装置において、フィンガーを新たに割り当てるときやフィンガーのパスタイミングが大きく変化したとき、既に形成されているフィンガーのアンテナ重みの中から選択された最も確からしい受信品質の高いアンテナ重みを継承するようにしたことを特徴とする適応アンテナ受信装置が得られる。
【００３２】
本発明の適応アンテナ受信装置では、アンテナ重み付け合成回路の出力を利用して、最大のＳＩＲをもった既存フィンガーを選択し、当該選択されたフィンガーのアンテナ重みを最も確からしいアンテナ重みとして、新たなフィンガーやパスタイミングが大きく変化したフィンガーに継承させることができる。
【００３３】
また、本発明の適応アンテナ受信装置では、アンテナ重み付け合成回路の出力を利用して、最大の信号電力をもった既存フィンガーを選択し、当該選択されたフィンガーのアンテナ重みを最も確からしいアンテナ重みとして、新たなフィンガーやパスタイミングが大きく変化したフィンガーに継承させることができる。
【００３４】
また、本発明の適応アンテナ受信装置では、アンテナ重み適応制御部のアンテナ重みを利用して、信号到来方向の利得が最大である既存フィンガーを選択し、当該選択されたフィンガーのアンテナ重みを最も確からしいアンテナ重みとして、新たなフィンガーやパスタイミングが大きく変化したフィンガーに継承させることができる。
【００３５】
また、本発明の適応アンテナ受信装置では、アンテナ重み適応制御部のアンテナ重みを利用して、アンテナ重みのノルムが最大である既存フィンガーを選択し、当該選択されたフィンガーのアンテナ重みを最も確からしいアンテナ重みとして、新たなフィンガーやパスタイミングが大きく変化したフィンガーに継承させることができる。
【００３６】
さらに本発明の適応アンテナ受信装置では、サーチャーから通知されるパスタイミングを利用して、遅延時間が最短のパスタイミングの既存フィンガーを選択し、当該選択されたフィンガーのアンテナ重みを最も確からしいアンテナ重みとして、新たなフィンガーやパスタイミングが大きく変化したフィンガーに継承させることができる。
【００３７】
さらにまた、本発明の適応アンテナ受信装置では、サーチャーから通知されるパスタイミングを利用して、パスの継続時間が最長の既存フィンガーを選択し、当該選択されたフィンガーのアンテナ重みを最も確からしいアンテナ重みとして、新たなフィンガーやパスタイミングが大きく変化したフィンガーに継承させることができる。
【００３８】
【作用】
本発明による適応アンテナ受信装置は、図１に示されるように、サーチャー７２からフィンガー（パス）を新たに割り当てるときやフィンガーのパスタイミングが大きく変化したとき、アンテナ重み継承処理部１１において、既存フィンガーのＳＩＲ測定部１２−１〜１２−Ｌで測定したＳＩＲの中で最大ＳＩＲをもったフィンガーのアンテナ重みをアンテナ重み適応制御部７３４−１〜７３４−Ｌから抽出し、新たに割り当てられたフィンガーやパスタイミングが大きく変化したフィンガーのアンテナ重み適応制御部７３４−１〜７３４−Ｌに設定することを特徴とする。これにより、各パス毎にそれぞれビームを形成する適応アンテナにおいて、フィンガーを新たに割り当てるときやフィンガーのパスタイミングが大きく変化したとき、既に形成されているフィンガーのアンテナ重みを初期値に用いることで、適応更新の開始直後で受信品質の高い指向性を実現でき、アンテナ重み適応制御部７３４−１〜７３４−Ｌで使用される適応更新アルゴリズムのアンテナ重みの収束時間を短くすることができる。また、初期重み生成部７３５−１〜７３５−Ｌで計算するための演算量を削減することができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００４０】
図１は、本発明の一実施の形態に係るＣＤＭＡ適応アンテナ受信装置の構成を示すブロック図である。受信アンテナの数をＮ（Ｎは２以上の整数）、マルチパスの数をＬ（Ｌは１以上の整数）とし、第ｋユーザ（ｋは１以上の整数）に対するＣＤＭＡ適応アンテナ受信装置について説明する。
【００４１】
図１のＣＤＭＡ適応アンテナ受信装置は、第ｋユーザに対応するものであって、Ｎ個の受信アンテナ７１−１〜７１−Ｎ、サーチャー７２、パス数Ｌのマルチパスに対応したＬ個の信号処理部７３−１〜７３−Ｌ、加算器７４、判定器７５、参照信号生成回路７６、スイッチ７７、減算器７８およびアンテナ重み継承処理部１１で構成されている。
【００４２】
各マルチパスに対応したＬ個の信号処理部７３−１〜７３−Ｌはそれぞれ同一構成であり、遅延器７３１−１〜７３１−Ｌ、Ｎ個の逆拡散回路７３２−１−１〜７３２−Ｌ−Ｎ、アンテナ重み付け合成回路７３３−１〜７３３−Ｌ、アンテナ重み適応制御部７３４−１〜７３４−Ｌ、初期重み生成部７３５−１〜７３５−Ｌ、伝送路推定回路７３６−１〜７３６−Ｌ、複素共役回路７３７−１〜７３７−Ｌ、乗算器７３８−１〜７３８−Ｌ、７３９−１〜７３９−ＬおよびＳＩＲ測定部１２−１〜１２−Ｌで構成されている。
【００４３】
サーチャー７２は、Ｎ個の受信アンテナ７１−１〜７１−Ｎで受信した信号を使って、Ｌ個のマルチパスの遅延時間を検出し、各マルチパスの遅延時間のタイミングを遅延器７３１−１〜７３１−Ｌ、初期重み生成部７３５−１〜７３５−Ｌおよびアンテナ重み継承処理部１１に通知する。ここで各マルチパスの遅延時間のタイミングはすべての受信アンテナ７１−１〜７１−Ｎで共通に使用するように遅延器７３１−１〜７３１−Ｌに設定される。これはＮ個のそれぞれの受信アンテナ７１−１〜７１−Ｎは、受信信号が相関を有するように近接して配置されているので、Ｎ個のそれぞれの受信アンテナ７１−１〜７１−Ｎの遅延プロファイルはすべて同じとみなすことができるからである。
【００４４】
遅延器７３１−１〜７３１−Ｌは、Ｎ個の受信アンテナ７１−１〜７１−Ｎで受信した信号をＬ個のそれぞれのマルチパスに対応して遅延させる。これにより受信信号は、第１パスから第Ｌパスまでに区別される。遅延器７３１−１〜７３１−Ｌから出力された受信信号は逆拡散回路７３２−１−１〜７３２−Ｌ−Ｎにより逆拡散された後、アンテナ重み付け合成回路７３３−１〜７３３−Ｌとアンテナ重み適応制御部７３４−１〜７３４−Ｌに送られる。
【００４５】
初期重み生成部７３５−１〜７３５−Ｌは、初期重みを生成し、アンテナ重み適応制御部７３４−１〜７３４−Ｌに設定する。
【００４６】
アンテナ重み付け合成回路７３３−１〜７３３−Ｌは、従来と同じ構成である。即ち、図８に示されるように、乗算器８１−１〜８１−Ｎおよび加算器８２で構成されている。
【００４７】
説明を簡単にするために、以下では、信号処理部７３−１を例にとり説明するが、他の信号処理部７３−２〜７３−Ｎも同様である。
【００４８】
アンテナ重み付け合成回路７３３−１では、逆拡散回路７３２−１−１〜７３２−１−Ｎにより逆拡散された受信信号に、乗算器８１−１〜８１−Ｎによりアンテナ重み適応制御部７３４−１で生成したアンテナ重みが掛けられ、その結果が加算器８２により加算されて重み付け合成され、図１の伝送路推定回路７３６−１、乗算器７３８−１およびＳＩＲ測定部１２−１に送られる。アンテナ重み付け合成回路７３３−１は、受信アンテナ７１−１〜７１−Ｎの受信信号の振幅、位相を制御することで希望信号に利得を有し、干渉を抑圧して受信するようにアレーアンテナの指向性を形成する。
【００４９】
伝送路推定回路７３６−１は、アンテナ重み付け合成回路７３３−１の出力を使って、伝送路歪みを推定し、推定された伝送路歪みは、複素共役回路７３７−１と乗算器７３９−１に送られる。
【００５０】
複素共役回路７３７−１は、伝送路推定回路７３６−１により推定した伝送路歪みの複素共役を生成する。複素共役回路７３７−１で生成された伝送路歪みの複素共役を乗算器７３８−１により、アンテナ重み付け合成回路７３３−１の出力に掛けることにより、伝送路歪みを補償する。伝送路歪みを補償した乗算器７３８−１の出力と他の信号処理部７３−２〜７３−Ｌの乗算器７３８−２〜７３８−Ｌからの出力とを、加算器７４により加算することにより、レイク合成が行われ、その結果が減算器７８と判定器７５に入力される。
【００５１】
判定器７５の出力は、第ｋユーザの受信シンボルとして出力されるだけでなく、既知のパイロット信号以外の受信時も参照信号として使用するため、スイッチ７７にも送られる。
【００５２】
参照信号生成回路７６は、既知のパイロット信号を生成する。
【００５３】
スイッチ７７は、パイロット信号受信時には参照信号生成回路７６の出力を選択し、パイロット信号以外の受信時には判定器７５の受信シンボルの出力を選択して減算器７８に送る。
【００５４】
減算器７８は、スイッチ７７の参照信号の出力から加算器７４のレイク合成出力を減算して共通誤差信号を生成する。この共通誤差信号に、乗算器７３９−１により、伝送路推定回路７３６−１により推定した伝送路歪みを乗算する。その結果は、アンテナ重み適応制御部７３４−１に送られる。
【００５５】
アンテナ重み適応制御部７３４−１は、乗算器７３９−１により伝送路歪みが乗じられた誤差信号と逆拡散回路７３２−１−１〜７３２−１−Ｎにより出力されたアンテナ受信信号を用いて、誤差信号の２乗平均が最小となるようにアンテナ重みを制御する。
【００５６】
ＳＩＲ測定部１２−１〜１２−Ｌは、アンテナ重み付け合成回路７３３−１〜７３３−Ｌの出力を用いて、任意の時間平均したＳＩＲを測定し、その測定結果をアンテナ重み継承処理部１１に通知する。ここでの平均時間は、アンテナ重み適応制御部７３４−１〜７３４−Ｌで適用する適応更新アルゴリズムのループ時定数相当が好ましい。
【００５７】
サーチャー７２からフィンガーを新たに割り当てるときやフィンガーのパスタイミングが大きく変化したとき、アンテナ重み継承処理部１１では、既存フィンガーのＳＩＲ測定部１２−１〜１２−Ｌで測定したＳＩＲの中で最大ＳＩＲをもったフィンガーのアンテナ重みをアンテナ重み適応制御部７３４−１〜７３４−Ｌから抽出し、新たに割り当てられたフィンガーやパスタイミングが大きく変化したフィンガーのアンテナ重み適応制御部７３４−１〜７３４−Ｌに設定する。ＳＩＲ最大のフィンガーのアンテナ重みを用いる理由は、パスの受信品質が高く（パスが強く）、その情報を用いて生成したアンテナ重みは高精度である可能性が高いためである。アンテナ重み適応制御部７３４−１〜７３４−Ｌで使用される適応更新アルゴリズムは、アンテナ重み継承処理部１１から出力されるアンテナ重み、もしくは初期重み生成部７３５−１〜７３５−Ｌから出力されるアンテナ重みを初期値として適応更新を行う。
【００５８】
次に、本実施の形態のＣＤＭＡ適応アンテナ受信装置の動作について、図を参照して説明する。ここでは特に図１に示されたアンテナ重み継承処理部１１について詳細に説明する。
【００５９】
陸上移動通信のマクロセル環境においては、移動局から発した電波はまず移動局周辺のビルや建物などの地形や地物により反射、回折、散乱し、ほぼ同じ到来角をもったパスとして基地局に到来するのが一般的である。従って、フィンガー（パス）を新たに割り当てるときやフィンガーのパスタイミングが大きく変化したとき、既に形成されているフィンガーのアンテナ重みを初期値に用いても問題ない場合が多い。この方法により、適応更新の開始直後に受信品質の高い指向性を実現でき、アンテナ重み適応制御部７３４−１〜７３４−Ｌで使用される適応更新アルゴリズムのアンテナ重みの収束時間を短くすることができる。また、初期重み生成部７３５−１〜７３５−Ｌで計算するための演算量を削減することができる。
【００６０】
図２は、フィンガーを新しく割り当てるときのアンテナ重み継承処理部１１の動作を説明するためのフローチャートである。フィンガーを新しく割り当てるときのアンテナ重み継承処理部１１では、図２に示されるように、まず始めに既存フィンガーが存在するかどうか判断する（ステップＳ２０１）。既存フィンガーが存在しない場合、新しく割り当てられたフィンガーの初期重み生成部７３５−１〜７３５−Ｌで生成したアンテナ重みを初期値としてアンテナ重み適応制御部７３４−１〜７３４−Ｌに設定する（ステップＳ２０２）。既存フィンガーが存在する場合、既存フィンガーのＳＩＲ測定部１２−１〜１２−Ｌで測定したＳＩＲの中で最大ＳＩＲをもったフィンガーのアンテナ重みをアンテナ重み適応制御部７３４−１〜７３４−Ｌから抽出し、それを初期値として新しく割り当てられたフィンガーのアンテナ重み適応制御部７３４−１〜７３４−Ｌに設定する（ステップＳ２０３）。
【００６１】
図３は、フィンガーのパスタイミングが大きく変化したときのアンテナ重み継承処理部１１の動作を説明するためのフローチャートである。フィンガーのパスタイミングが大きく変化したときのアンテナ重み継承処理部１１では、図３に示されるように、フィンガーのパスタイミングがＸＴチップ以上変化したかどうか判断する（ステップＳ３０１）。フィンガーのパスタイミングがＸＴチップ未満変化した場合、そのフィンガーは継続的に存在していることを意味しているので、アンテナ重み適応制御部７３４−１〜７３４−Ｌのアンテナ重みをそのまま使用する（ステップＳ３０２）。フィンガーのパスタイミングがＸＴチップ以上変化した場合、既存フィンガーのＳＩＲ測定部１２−１〜１２−Ｌで測定したＳＩＲの中で最大ＳＩＲをもったフィンガーのアンテナ重みをアンテナ重み適応制御部７３４−１〜７３４−Ｌから抽出し、それを初期値としてパスタイミングが変化したフィンガーのアンテナ重み適応制御部７３４−１〜７３４−Ｌに設定する（ステップＳ３０３）。
【００６２】
このように各パス毎にそれぞれビームを形成する適応アンテナにおいて、フィンガーを新たに割り当てるときやフィンガーのパスタイミングが大きく変化したとき、既に形成されているフィンガーのアンテナ重みを初期値に用いれば、適応更新の開始直後で受信品質の高い指向性を実現でき、アンテナ重み適応制御部７３４−１〜７３４−Ｌで使用される適応更新アルゴリズムのアンテナ重みの収束時間を短くすることができる。また、初期重み生成部７３５−１〜７３５−Ｌで計算するための演算量を削減することができる。
【００６３】
（発明の他の実施の形態）
前述の実施の形態では、新たなフィンガーやパスタイミングが大きく変化したフィンガーで継承するアンテナ重みにできるだけ高精度なものを用いるために既に形成されているフィンガーの選択基準として、アンテナ重み付け合成回路７３３−１〜７３３−Ｌの出力を利用して、最大のＳＩＲをもった既存フィンガーを選択するようにしているが、最大の信号電力をもった既存フィンガーを選択する方法も考えられる。
【００６４】
図４は、最大の信号電力をもった既存フィンガーを選択する方法を用いたときの、本発明の他の実施の形態に係るＣＤＭＡ適応アンテナ受信装置の構成を示すブロック図である。信号電力測定部４１−１〜４１−Ｌは、図１のＳＩＲ測定部１２−１〜１２−Ｌと同様にアンテナ重み付け合成回路７３３−１〜７３３−Ｌの出力を用いて、任意の時間平均した信号電力を測定し、その測定結果をアンテナ重み継承処理部１１に通知する。
【００６５】
また、アンテナ重み適応制御部７３４−１〜７３４−Ｌのアンテナ重みを直接利用して、信号の到来方向の利得が最大である既存フィンガーを選択したり、アンテナ重みのノルムが最大である既存フィンガーを選択する方法も考えられる。
【００６６】
図５は、信号の到来方向の利得が最大である既存フィンガーを選択したり、アンテナ重みのノルムが最大である既存フィンガーを選択する方法を用いたときの、本発明の他の実施の形態に係るＣＤＭＡ適応アンテナ受信装置の構成を示すブロック図である。信号の到来方向の利得が最大である既存フィンガーを選択する方法を用いたときのアンテナ重み尤度処理部５１−１〜５１−Ｌは、アンテナ重み適応制御部７３４−１〜７３４−Ｌのアンテナ重みを用いて、任意の時間平均した信号の到来方向の利得を測定し、その測定結果をアンテナ重み継承処理部１１に通知する。アンテナ重みのノルムが最大である既存フィンガーを選択する方法を用いたときのアンテナ重み尤度処理部５１−１〜５１−Ｌは、アンテナ重み適応制御部７３４−１〜７３４−Ｌのアンテナ重みを用いて、任意の時間平均したアンテナ重みのノルムを測定し、その測定結果をアンテナ重み継承処理部１１に通知する。
【００６７】
さらに、サーチャー７２から通知されるパスタイミングを利用して、レベルの高い直接波の可能性がある遅延時間の最短のパスタイミングの既存フィンガーを選択したり、パスの継続時間が最長の既存フィンガーを選択してもよい。
【００６８】
図６は、遅延時間の最短のパスタイミングの既存フィンガーを選択したり、パスの継続時間が最長の既存フィンガーを選択する方法を用いたときの、本発明の他の実施の形態に係るＣＤＭＡ適応アンテナ受信装置の構成を示すブロック図である。遅延時間の最短のパスタイミングの既存フィンガーを選択する方法を用いたときのパスタイミング比較部６１は、サーチャー７２から通知されるパスタイミングをアンテナ重み継承処理部１１に通知する。パスの継続時間が最長の既存フィンガーを選択する方法を用いたときのパスタイミング比較部６１は、サーチャー７２から通知されるパスタイミングを用いて、パスの継続時間を測定し、その測定結果をアンテナ重み継承処理部１１に通知する。
【００６９】
以上、ＣＤＭＡ方式の適応アンテナ受信装置について説明してきたが、本発明は、複数到来波を分離することができるＣＤＭＡ方式以外の適応アンテナ受信装置、例えば、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：時間分割多元接続）方式やＦＤＭＡ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：周波数分割多元接続）方式の適応アンテナ受信装置にも適用可能である。
【００７０】
また、上記実施の形態の説明では、各パス毎にそれぞれビームを形成するためにアンテナ重み適応制御部７３４−１〜７３４−Ｌで使用される適応更新アルゴリズムとしてＬＭＳ方式の例を挙げたが、他のアルゴリズム、例えば、ＲＬＳ（Ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ  Ｌｅａｓｔ  Ｓｑｕａｒｅ）アルゴリズムやＳＭＩ（Ｓａｍｐｌｅ  Ｍａｔｒｉｘ  Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ）アルゴリズムを用いるアンテナ重み適応制御部を有する適応アンテナ受信装置でも本発明は適用可能である。
【００７１】
【発明の効果】
本発明の第１の効果は、各パス毎にそれぞれビームを形成する適応アンテナにおいて、フィンガーを新たに割り当てるときやフィンガーのパスタイミングが大きく変化したとき、既に形成されているフィンガーのアンテナ重みを初期値に用いることで、適応更新の開始直後で受信品質の高い指向性を実現でき、アンテナ重み適応制御部で使用される適応更新アルゴリズムのアンテナ重みの収束時間を短くすることができることである。
【００７２】
本発明の第２の効果は、初期重み生成部で計算するための演算量を削減することができることである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るＣＤＭＡ適応アンテナ受信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】フィンガーを新しく割り当てるときの図１のアンテナ重み継承処理部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】フィンガーのパスタイミングが大きく変化したときの図１のアンテナ重み継承処理部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るＣＤＭＡ適応アンテナ受信装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係るＣＤＭＡ適応アンテナ受信装置の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態に係るＣＤＭＡ適応アンテナ受信装置の構成を示すブロック図である。
【図７】従来のＣＤＭＡ適応アンテナ受信装置の構成を示すブロック図である。
【図８】アンテナ重み付け合成回路の構成を示すブロック図である。
【図９】フィンガーを新しく割り当てるときの図７のＣＤＭＡ適応アンテナ受信装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】フィンガーのパスタイミングが大きく変化したときの図７のＣＤＭＡ適応アンテナ受信装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１１      アンテナ重み継承処理部
１２−１〜１２−Ｌ    ＳＩＲ測定部
４１−１〜４１−Ｌ    信号電力測定部
５１−１〜５１−Ｌ    アンテナ重み尤度処理部
６１      パスタイミング比較部
７１−１〜７１−Ｎ    受信アンテナ
７２      サーチャー
７３−１〜７３−Ｌ    信号処理部
７３１−１〜７３１−Ｌ    遅延器
７３２−１−１〜７３２−Ｌ−Ｎ    逆拡散回路
７３３−１〜７３３−Ｌ    アンテナ重み付け合成回路
７３４−１〜７３４−Ｌ    アンテナ重み適応制御部
７３５−１〜７３５−Ｌ    初期重み生成部
７３６−１〜７３６−Ｌ    伝送路推定回路
７３７−１〜７３７−Ｌ    複素共役回路
７３８−１〜７３８−Ｌ，７３９−１〜７３９−Ｌ    乗算器
７４      加算器
７５      判定器
７６      参照信号生成回路
７７      スイッチ
７８      減算器
８１−１〜８１−Ｎ    乗算器
８２      加算器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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