(57)【要約】【課題】  一対の円形アレーアンテナを用いて分散信号源の粗中心垂直角を推定し、該推定された粗中心垂直角を二次元費用関数に適用して前記分散信号源の中心水平角を推定し、該推定された中心水平角を二次元費用関数に適用して前記分散信号源の中心垂直角を推定することで、前記分散信号源の信号到着方向推定方法の複雑度を減らし、局所最大の問題を防止し得る基地局の分散信号源サーチング方法及び装置を提供すること。【解決手段】  上下方向に所定距離離隔された一対の円形アレーアンテナ１００と、一対の円形アレーアンテナ１００を通して受信された分散信号源の粗中心垂直角を推定する前処理部１１０と、粗中心垂直角を用いて分散信号源の中心水平角を推定する中心水平角サーチング部１２０と、推定された中心水平角を用いて散信号源の中心垂直角を推定する中心垂直角サーチング部１３０とを含んで基地局の分散信号源サーチング装置を構成する。【選択図】図２
2004354377.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向に所定距離離隔された一対の円形アレーアンテナと、
前記一対の円形アレーアンテナを通して受信された分散信号源（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ｓｉｇｎａｌ  ｓｏｕｒｃｅ）の粗中心垂直角を推定する前処理部と、
前記粗中心垂直角を利用して、前記分散信号源の中心水平角を推定する中心水平角サーチング部と、
前記推定された中心水平角を利用して、前記分散信号源の中心垂直角を推定する中心垂直角サーチング部と
を含んで構成されることを特徴とする基地局の分散信号源サーチング装置。
【請求項２】
前記一対の円形アレーアンテナの各軸は同一線上に位置し、それら軸間には前記所定距離が存在し、前記一対の円形アレーアンテナの各感知器間には上下方向に前記所定距離が存在することを特徴とする請求項１記載の基地局の分散信号源サーチング装置。
【請求項３】
前記所定距離は、波長の長さの倍数を含むことを特徴とする請求項２記載の基地局の分散信号源サーチング装置。
【請求項４】
前記前処理部は、前記一対の円形アレーアンテナを通して受信された前記分散信号源の粗中心垂直角を、ＴＬＳ−ＥＳＰＲＩＴ方法を利用して推定することを特徴とする請求項１記載の基地局の分散信号源サーチング装置。
【請求項５】
前記中心水平角サーチング部は、中心垂直角の変数及び中心水平角の変数に対する二次元費用関数に前記粗中心垂直角を前記中心垂直角の変数の値として入力することで、前記中心水平角の変数に対する第１一次元費用関数に変換し、該第１一次元費用関数が最大値を有するための前記分散信号源の中心水平角を推定することを特徴とする請求項１記載の基地局の分散信号源サーチング装置。
【請求項６】
前記中心垂直角サーチング部は、中心垂直角の変数及び中心水平角の変数に対する二次元費用関数に前記推定された中心水平角を前記中心水平角の変数の値として入力することで、前記中心垂直角の変数に対する第２一次元費用関数に変換し、該第２一次元費用関数が最大値を有するための前記分散信号源の中心垂直角を推定することを特徴とする請求項１記載の基地局の分散信号源サーチング装置。
【請求項７】
前記推定された中心垂直角及び中心水平角を利用して、前記分散信号源の信号到着方向にビームを形成する制御部を更に含むことを特徴とする請求項１記載の基地局の分散信号源サーチング装置。
【請求項８】
一対の円形アレーアンテナの各感知器を通して分散信号源を受信する段階と、
前記受信された各分散信号源の粗中心垂直角を推定する段階と、
一つの分散信号源の粗中心垂直角を利用して、前記分散信号源の中心水平角を推定する段階と、
前記推定された中心水平角を利用して、前記分散信号源の中心垂直角を推定する段階と
を行うことを特徴とする基地局の分散信号源サーチング方法。
【請求項９】
前記中心水平角を推定する段階及び前記中心垂直角を推定する段階を、前記分散信号源の個数だけ順次行う段階を更に行うことを特徴とする請求項８記載の基地局の分散信号源サーチング方法。
【請求項１０】
前記一対の円形アレーアンテナの各軸は同一線上に位置し、それら軸間には波長の長さの倍数に該当する所定距離が存在し、前記一対の円形アレーアンテナの各感知器間には上下方向に前記所定距離が存在することを特徴とする請求項８記載の基地局の分散信号源サーチング方法。
【請求項１１】
前記粗中心垂直角の推定は、前記一対の円形アレーアンテナの各感知器を通して受信された前記各分散信号源の粗中心垂直角を、ＴＬＳ−ＥＳＰＲＩＴ方法を利用して推定することを特徴とする請求項８記載の基地局の分散信号源サーチング方法。
【請求項１２】
前記分散信号源の中心水平角を推定する段階は、
中心垂直角の変数及び中心水平角の変数に対する二次元費用関数を、前記中心水平角の変数に対する第１一次元費用関数に変換する段階と、
前記第１一次元費用関数が最大値を有するための前記分散信号源の中心水平角を推定する段階と
を行うことを特徴とする請求項８記載の基地局の分散信号源サーチング方法。
【請求項１３】
前記二次元費用関数を前記第１一次元費用関数に変換する方法は、前記中心垂直角の変数及び前記中心水平角の変数に対する二次元費用関数に、前記粗中心垂直角を前記中心垂直角の変数の値として入力する方法であることを特徴とする請求項１２記載の基地局の分散信号源サーチング方法。
【請求項１４】
前記分散信号源の中心垂直角を推定する段階は、
中心垂直角の変数及び中心水平角の変数に対する二次元費用関数を、前記中心垂直角の変数に対する第２一次元費用関数に変換する段階と、
前記第２一次元費用関数が最大値を有するための前記分散信号源の中心垂直角を推定する段階と
を行うことを特徴とする請求項８記載の基地局の分散信号源サーチング方法。
【請求項１５】
前記二次元費用関数を前記第２一次元費用関数に変換する方法は、前記中心垂直角の変数及び前記中心水平角の変数に対する二次元費用関数に、前記推定された中心水平角を前記中心水平角の変数の値として入力する方法であることを特徴とする請求項１４記載の基地局の分散信号源サーチング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信基地局の信号源サーチングに関するもので、詳しくは、適応アンテナを備える基地局の分散信号源サーチング方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
移動通信システムにおいて無線信号は、多重経路を通して伝送されるため分散信号源（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ｓｉｇｎａｌ  ｓｏｕｒｃｅ）になる。
【０００３】
一般に、基地局は、図４に示した一つの円形アレーアンテナ（ｃｉｒｃｕｌａｒ  ａｒｒａｙ  ａｎｔｅｎｎａ）を使用することで、分散信号源の信号到着方向である移動通信端末機の方向を推定する。且つ、このような円形アレーアンテナ１０は、軸３０を中心として半径Ｒの円周線上に複数個の感知器２０がそれぞれ所定間隔を有して配置される。
【０００４】
このような円形アレーアンテナ１０の各感知器２０は、個別的に独立してアンテナの機能を遂行し、各感知器２０が一つの信号源から信号を受信する場合、各感知器２０の受信信号間には位相差が存在する。且つ、基地局は、前記各感知器２０に受信された信号の位相差を補償または補正することで最適状態の信号到着方向を推定し、その推定された方向にビームを形成する。
【０００５】
図５は、一般の円形アレーアンテナ１０を利用した基地局の分散信号源サーチング装置の構成を示したブロック図で、図示されたように、一般の基地局の分散信号源サーチング装置は、二次元費用関数を利用して、一つの円形アレーアンテナ１０を通して受信された各分散信号源の中心垂直角及び中心水平角を同時に推定する二次元サーチング部４０と、該二次元サーチング部４０により推定された中心垂直角及び中心水平角を利用して、前記各分散信号源の信号到着方向にビームを形成する制御部５０と、を含んで構成されている。
【０００６】
また、基地局は、一つの円形アレーアンテナ１０を使用して分散信号源の信号到着方向を推定するとき、中心水平角及び中心垂直角を媒介変数として有する下記数学式１のような二次元費用関数（または判断関数）を利用する。
【０００７】
（数学式１）
【０００８】
【数１】
2004354377.tif 000003
【０００９】
【数２】
2004354377.tif 000004
前記二次元費用関数は、論文［Ｑ．Ｗａｎ  ａｎｄ  Ｙ．−Ｎ．Ｐｅｎｇ，  “Ｌｏｗ−ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ  ｅｓｔｉｍａｔｏｒ  ｆｏｒ  ｆｏｕｒ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ  ｕｎｄｅｒ  ａ  ｒｅｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚｅｄ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ｓｏｕｒｃｅ  ｍｏｄｅｌ，”  ＩＥＥＥ  Ｐｒｏｃ．−Ｒａｄａｒ，  Ｓｏｎａｒ，  Ｎａｖｉｇ．，  ｖｏｌ．１４８，  ｐｐ．３１３−３１７，  Ｄｅｃｅｍｂｅｒ  ２００１］に詳しく記載されており、ここでは説明を省略する。
【００１０】
以下、このように構成された一般の基地局の分散信号源サーチング装置の動作を説明する。
【００１１】
即ち、一つの円形アレーアンテナ１０の感知器２０を通して受信された各分散信号源は、二次元サーチング部４０に伝送され、該二次元サーチング部４０は、ニュートンの方法を利用して初期値を設定し、該設定された初期値に基づいて、下記数学式２のように前記二次元費用関数が最大値を有する独立変数の値、即ち、各分散信号源の最適の中心垂直角及び中心水平角を同時に推定する。
【００１２】
（数学式２）
【００１３】
【数３】
2004354377.tif 000005
その後、制御部５０は、前記推定された各分散信号源の中心垂直角及び中心水平角が、二次元費用関数が局所の最大（ｌｏｃａｌ  ｍａｘｉｍｕｍ）値でない全体の最大（ｇｌｏｂａｌ  ｍａｘｉｍｕｍ）値を有するときの解であると、前記推定された中心垂直角及び中心水平角の方向、即ち、該当の分散信号源の信号到着方向にアンテナビームの形成を制御する。
【００１４】
前記ニュートンの方法は、非線形多次元関数の解を求めるための一般の方法であって、一般の非線形多次元関数の解は１回に求めにくい。また、前記ニュートンの方法により設定された初期値は、二次元費用関数が全体の最大値を有するための解（図６のｘ０）の隣接値の可能性もあるが、局所の最大値を有するための解（図６のｘ１）の隣接値の可能性が多い。
【特許文献１】韓国特許出願公開第２０００−００１３２６８号明細書
【特許文献２】韓国特許出願公開第２００１−０１０５４７０号明細書
【特許文献３】特開２００１−１８３４３７号公報
【特許文献４】特開平０８−００５７３４号公報
【特許文献５】米国特許６，３７７，２１３号明細書
【特許文献６】欧州特許出願公開第１０７９４６１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
このような一般の基地局の分散信号源サーチング装置においては、一つの円形アレーアンテナを通して受信された各分散信号源を利用して二次元費用関数を計算するので、ニュートンの方法を利用して初期値を設定し、該設定された初期値により二次元費用関数の解を求めるが、このとき、二次元費用関数が全体の最大値でない局所の最大値を有するときの解を得る可能性が多いため、分散信号源の最適化状態の信号到着方向を推定し得ないという問題点があった。
【００１６】
また、一般の基地局の分散信号源サーチング装置は、非線形二次元費用関数が最大値（または最小値）を有するときの中心垂直角及び中心水平角を同時に推定しなければならず、全ての分散信号源に対し、非線形二次元関数の局所最大の問題を排除しながら最適の中心垂直角及び中心水平角を推定しなければならないので、分散信号源の信号到着方向を推定するとき多くの計算量が要求される。よって、このような大量の計算により、一般の基地局の分散信号源サーチング装置は、一つの円形アレーアンテナ（または適応アンテナ）を使用するビーム形成システムに多量の負荷を与えるという問題点があった。
【００１７】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもので、一対の円形アレーアンテナを利用して分散信号源の粗中心垂直角を推定し、該推定された粗中心垂直角を二次元費用関数に適用して前記分散信号源の中心水平角を推定し、該推定された中心水平角を二次元費用関数に適用して前記分散信号源の中心垂直角を推定することで、前記分散信号源の信号到着方向推定方法の複雑度を減らし、局所最大の問題を防止し得る基地局の分散信号源サーチング方法及びその装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明により、上下方向に所定距離離隔された一対の円形アレーアンテナと、前記一対の円形アレーアンテナを通して受信された分散信号源（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ｓｉｇｎａｌ  ｓｏｕｒｃｅ）の粗中心垂直角を推定する前処理部と、前記粗中心垂直角を利用して、前記分散信号源の中心水平角を推定する中心水平角サーチング部と、前記推定された中心水平角を利用して、前記分散信号源の中心垂直角を推定する中心垂直角サーチング部とを含んで構成されることを特徴とする基地局の分散信号源サーチング装置が提供され、それにより、上記目的が達成される。
【００１９】
前記一対の円形アレーアンテナの各軸は同一線上に位置し、それら軸間には前記所定距離が存在し、前記一対の円形アレーアンテナの各感知器間には上下方向に前記所定距離が存在してもよい。
【００２０】
前記所定距離は、波長の長さの倍数を含んでもよい。
【００２１】
前記前処理部は、前記一対の円形アレーアンテナを通して受信された前記分散信号源の粗中心垂直角を、ＴＬＳ−ＥＳＰＲＩＴ方法を利用して推定してもよい。
【００２２】
前記中心水平角サーチング部は、中心垂直角の変数及び中心水平角の変数に対する二次元費用関数に前記粗中心垂直角を前記中心垂直角の変数の値として入力することで、前記中心水平角の変数に対する第１一次元費用関数に変換し、該第１一次元費用関数が最大値を有するための前記分散信号源の中心水平角を推定してもよい。
【００２３】
前記中心垂直角サーチング部は、中心垂直角の変数及び中心水平角の変数に対する二次元費用関数に前記推定された中心水平角を前記中心水平角の変数の値として入力することで、前記中心垂直角の変数に対する第２一次元費用関数に変換し、該第２一次元費用関数が最大値を有するための前記分散信号源の中心垂直角を推定してもよい。
【００２４】
前記推定された中心垂直角及び中心水平角を利用して、前記分散信号源の信号到着方向にビームを形成する制御部を更に含んでもよい。
【００２５】
本発明により、一対の円形アレーアンテナの各感知器を通して分散信号源を受信する段階と、前記受信された各分散信号源の粗中心垂直角を推定する段階と、一つの分散信号源の粗中心垂直角を利用して、前記分散信号源の中心水平角を推定する段階と、前記推定された中心水平角を利用して、前記分散信号源の中心垂直角を推定する段階とを行うことを特徴とする基地局の分散信号源サーチング方法が提供され、それにより、上記目的が達成される。
【００２６】
前記中心水平角を推定する段階及び前記中心垂直角を推定する段階を、前記分散信号源の個数だけ順次行う段階を更に行ってもよい。
【００２７】
前記一対の円形アレーアンテナの各軸は同一線上に位置し、それら軸間には波長の長さの倍数に該当する所定距離が存在し、前記一対の円形アレーアンテナの各感知器間には上下方向に前記所定距離が存在してもよい。
【００２８】
前記粗中心垂直角の推定は、前記一対の円形アレーアンテナの各感知器を通して受信された前記各分散信号源の粗中心垂直角を、ＴＬＳ−ＥＳＰＲＩＴ方法を利用して推定してもよい。
【００２９】
前記分散信号源の中心水平角を推定する段階は、中心垂直角の変数及び中心水平角の変数に対する二次元費用関数を、前記中心水平角の変数に対する第１一次元費用関数に変換する段階と、前記第１一次元費用関数が最大値を有するための前記分散信号源の中心水平角を推定する段階とを行ってもよい。
【００３０】
前記二次元費用関数を前記第１一次元費用関数に変換する方法は、前記中心垂直角の変数及び前記中心水平角の変数に対する二次元費用関数に、前記粗中心垂直角を前記中心垂直角の変数の値として入力する方法であってもよい。
【００３１】
前記分散信号源の中心垂直角を推定する段階は、中心垂直角の変数及び中心水平角の変数に対する二次元費用関数を、前記中心垂直角の変数に対する第２一次元費用関数に変換する段階と、前記第２一次元費用関数が最大値を有するための前記分散信号源の中心垂直角を推定する段階とを行ってもよい。
【００３２】
前記二次元費用関数を前記第２一次元費用関数に変換する方法は、前記中心垂直角の変数及び前記中心水平角の変数に対する二次元費用関数に、前記推定された中心水平角を前記中心水平角の変数の値として入力する方法であってもよい。
【００３３】
このような目的を達成するため、本発明に係る基地局の分散信号源サーチング装置は、上下方向に所定距離離隔された一対の円形アレーアンテナと、前記一対の円形アレーアンテナを通して受信された分散信号源の粗中心垂直角を推定する前処理部と、前記粗中心垂直角を利用して、前記分散信号源の中心水平角を推定する中心水平角サーチング部と、前記推定された中心水平角を利用して、前記分散信号源の中心垂直角を推定する中心垂直角サーチング部と、を含んで構成されることを特徴とする。
【００３４】
また、本発明に係る基地局の分散信号源サーチング方法は、一対の円形アレーアンテナの各感知器を通して各分散信号源を受信する段階と、前記受信された各分散信号源の粗中心垂直角を推定する段階と、一つの分散信号源の粗中心垂直角を利用して、前記分散信号源の中心水平角を推定する段階と、前記推定された中心水平角を利用して、前記分散信号源の中心垂直角を推定する段階と、を行うことを特徴とする。
【００３５】
本発明により、一対の円形アレーアンテナを利用して分散信号源の粗中心垂直角を推定し、該推定された粗中心垂直角を二次元費用関数に適用して前記分散信号源の中心水平角を推定し、該推定された中心水平角を二次元費用関数に適用して前記分散信号源の中心垂直角を推定することで、前記分散信号源の信号到着方向推定方法の複雑度を減らし、局所最大の問題を防止し得る基地局の分散信号源サーチング方法及びその装置を提供する。上下方向に所定距離離隔された一対の円形アレーアンテナ１００と、一対の円形アレーアンテナ１００を通して受信された分散信号源の粗中心垂直角を推定する前処理部１１０と、粗中心垂直角を用いて分散信号源の中心水平角を推定する中心水平角サーチング部１２０と、推定された中心水平角を用いて散信号源の中心垂直角を推定する中心垂直角サーチング部１３０とを含んで基地局の分散信号源サーチング装置を構成する。
【発明の効果】
【００３６】
本発明に係る基地局の分散信号源サーチング方法及びその装置においては、一対の円形アレーアンテナに受信された分散信号源の中心垂直角をＴＬＳ−ＥＳＰＲＩＴ方法により粗推定することで、粗推定の計算が簡単であると共に、局所最大の問題を防止し得るという効果がある。
【００３７】
また、本発明は、各分散信号源の粗中心垂直角を推定し、該推定された粗中心垂直角を利用した分散信号源の中心水平角の推定、及び該推定された中心水平角を利用した分散信号源の中心垂直角の推定を各分散信号源に対して順次行うことで、ｑ個の分散信号源が存在する場合、２ｑ回の一次元サーチングを行う。
【００３８】
また、本発明は、分散信号源の粗中心垂直角を推定し、該分散信号源の粗中心垂直角を二次元費用関数に入力して、該二次元費用関数を中心水平角の変数に対する一次元費用関数に変換し、該一次元費用関数が最大値を有するための解として中心水平角を計算し、該計算された中心水平角を前記二次元費用関数に入力して、該二次元費用関数を中心垂直角の変数に対する一次元費用関数に変換し、該一次元費用関数が最大値を有するための解として中心垂直角を計算することで、非線形二次元関数の計算よりも一次元関数の計算が簡単になるので、分散信号源の信号到着方向を推定するための計算の複雑度を減らし、分散信号源の信号到着方向を推定するための基地局の負荷を減らし得るという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、本発明の最良の実施形態について図面に基づいて説明する。
【００４０】
図１は、本発明に係る一対の円形アレーアンテナを示した構成図で、図示されたように、一対の円形アレーアンテナ１００は、第１円形アレーアンテナ１０と第２円形アレーアンテナ１０’とが同一軸線上の上下側に位置し、前記第１円形アレーアンテナ１０の各感知器２０と前記第２円形アレーアンテナ１０’の各感知器２０’とは所定距離ｄ離隔され、該所定距離ｄは波長λの倍数で、例えば、λ／２またはλになる。
【００４１】
このような一対の円形アレーアンテナ１００に受信される分散信号源は、中心垂直角θ、垂直角分散σθ、中心水平角φ、水平角分散σφを有し、ここでは、分散信号源の信号到着方向を推定することが主目的であるため、垂直角分散σθ及び水平角分散σφの推定は省略する。
【００４２】
図２は、本発明に係る基地局の分散信号源サーチング装置の構成を示したブロック図で、図示されたように、本発明に係る基地局の分散信号源サーチング装置は、第１及び第２円形アレーアンテナ１０、１０’間に所定距離を有する一対の円形アレーアンテナ１００と、該一対の円形アレーアンテナ１００から受信された分散信号源の粗中心垂直角を推定する前処理部１１０と、前記推定された粗中心垂直角を二次元費用関数に適用して一次元費用関数に変換し、該一次元費用関数を利用して前記分散信号源の中心水平角を推定する中心水平角サーチング部１２０と、前記推定された中心水平角を前記二次元費用関数に適用して一次元費用関数に変換し、該一次元費用関数を利用して前記分散信号源の中心垂直角を推定する中心垂直角サーチング部１３０と、前記推定された中心垂直角及び中心水平角を利用して、前記分散信号源の信号到着方向にビームを形成する制御部１４０と、を含んで構成されている。
【００４３】
前記前処理部１１０は、前記分散信号源の粗中心垂直角を推定するとき、ＭＵＳＩＣ方法、ＭＬ（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）方法、またはＴＬＳ−ＥＳＰＲＩＴ（ｔｏｔａｌ  ｌｅａｓｔ  ｓｑｕａｒｅ−ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｓｉｇｎａｌ  ｐａｒａｍｅｔｅｒ  ｖｉａ  ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ  ｉｎｖａｒｉａｎｃｅ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ）方法を用いる。前記ＭＵＳＩＣ方法は、共分散行列（ｃｏｖａｒｉａｎｃｅ  ｍａｔｒｉｘ）を固有分解して得られたノイズ関連固有ベクトルと実際の信号到着方向に対する調整ベクトル間の直交性を利用して、スペクトル基盤（ｓｐｅｃｔｒａｌ−ｂａｓｅｄ）観点で直交性を満足する信号到着方向を推定する方法で、前記ＭＬ方法は、パラメトリックモデルから推定した共分散行列と知らない変数からなる理論的な共分散行列間の差を最小化する変数を求める方法である。また、前記ＴＬＳ−ＥＳＰＲＩＴ方法について説明すると、一般に、ＴＬＳ−ＥＳＰＲＩＴ方法は、アンテナの構造的な特性を利用して、点信号源模型から信号到着方向を簡単に推定する方法である。ここで、一般のＴＬＳ−ＥＳＰＲＩＴ方法は、論文「Ｒ．Ｒｏｙ  ａｎｄ  Ｔ．  Ｋａｉｌａｔｈ，  “ＥＳＰＲＩＴ−Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｓｉｇｎａｌ  ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ  ｖｉａ  ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ  ｉｎｖａｒｉａｎｃｅ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ”，  ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．  Ａｃｏｕｓｔ．，  Ｓｐｅｅｃｈ，  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓ．，  ｖｏｌ．３７，  ｐｐ．９８４−９９５，  Ｊｕｌｙ  １９８９」に詳しく記載されている。
【００４４】
本発明は、所定距離離隔された一対の円形アレーアンテナ１００を通して分散信号源を受信するので、本発明の前処理部１１０で用いられるＴＬＳ−ＥＳＰＲＩＴ方法は、一対の円形アレーアンテナ１００の各調整ベクトル間の相関関係を導き出すことができるし、該相関関係は行列で表され、該行列と共分散行列の各固有ベクトル間の関係から分散信号源の中心垂直角を粗推定することができる。
【００４５】
これらの方法中、ＭＬ方法は、信号到着方向を最も正確に推定することはできるが、非線形多次元関数を利用して推定するため非常に複雑で、該当信号の処理に多くの時間がかかる。よって、本発明は、各分散信号源の粗中心垂直角を推定するとき、前記ＴＬＳ−ＥＳＰＲＩＴ方法を用いる。
【００４６】
以下、このように構成された本発明に係る基地局の分散信号源サーチング装置の動作を説明する。
【００４７】
図３は、本発明に係る基地局の分散信号源サーチング方法を示したフローチャートである。
【００４８】
上下方向に所定距離ｄ離隔された一対の円形アレーアンテナ１００に分散信号源が到着すると、前処理部１１０は、前記一対の円形アレーアンテナ１００の各感知器２０、２０’に受信された分散信号源の入射角度及び位相差を利用して、ＴＬＳ−ＥＳＰＲＩＴ方法により前記分散信号源の粗中心垂直角
【００４９】
【数４】
2004354377.tif 000006
を推定する。該粗中心垂直角は、二次元費用関数が全体の最大値を有するための解でなく、その解に隣接した値を示す。前記前処理部１１０は、前記一対の円形アレーアンテナ１００に受信された全ての分散信号源（例えば、分散信号源の個数がｑ個のとき、ｑ個の分散信号源）の粗中心垂直角を推定する（ステップＳ２０）。
【００５０】
その後、中心水平角サーチング部１２０は、数学式２に示される二次元最適化問題を解くための数式に中心垂直角の変数θｉとして粗中心垂直角
【００５１】
【数５】
2004354377.tif 000007
を入力して、二次元費用関数を下記数学式３のように中心水平角の変数φｉに対する一次元関数に変換する。
【００５２】
（数学式３）
【００５３】
【数６】
2004354377.tif 000008
上式中、θｉは、ｉ番目の分散信号源の中心垂直角の変数、φｉは、ｉ番目の分散信号源の中心水平角の変数をそれぞれ示すものである。
【００５４】
その後、中心水平角サーチング部１２０は、前記一次元関数が全体の最大値を有するようにするため、ｉ番目の分散信号源の中心水平角
【００５５】
【数７】
2004354377.tif 000009
を推定する（ステップＳ２２）。ここで、一次元関数の解を求める方法は、非線形二次元関数の解を求める方法より計算手順が簡単で、局所の最大値を有するときの解を得る可能性もない。
【００５６】
その後、中心垂直角サーチング部１３０は、前記推定されたｉ番目の分散信号源の中心水平角
【００５７】
【数８】
2004354377.tif 000010
を、数学式２に示される二次元最適化問題を解くための数式に中心水平角の変数φｉとして入力して、二次元費用関数を数学式４のように中心垂直角の変数θｉに対する一次元関数に変換する。
【００５８】
（数学式４）
【００５９】
【数９】
2004354377.tif 000011
次いで、前記中心垂直角サーチング部１３０は、前記一次元関数が全体の最大値を有するようにする解として、ｉ番目の分散信号源の中心垂直角
【００６０】
【数１０】
2004354377.tif 000012
を推定する（ステップＳ２４）。
【００６１】
次いで、前記中心水平角サーチング部１２０及び中心垂直角サーチング部１３０は、ｑ個の分散信号源に対し中心垂直角及び中心水平角を全て推定したかを確認し、ｑ個の全ての分散信号源に対し中心垂直角及び中心水平角が推定されるまで、粗中心垂直角を利用した中心水平角の推定、及び該推定された中心水平角を利用した中心垂直角の推定を順次行う（ステップＳ２６）。
【００６２】
このようにｑ個の分散信号源に対し中心垂直角及び中心水平角が推定されると、制御部１４０は、各分散信号源の信号到着方向へのビームの形成を制御する。
【００６３】
以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明に係る一対の円形アレーアンテナを示した構成図である。
【図２】本発明に係る基地局の分散信号源サーチング装置の構成を示したブロック図である。
【図３】本発明に係る基地局の分散信号源サーチング方法を示したフローチャートである。
【図４】一般の基地局の円形アレーアンテナを示した構成図である。
【図５】一般の一つの円形アレーアンテナを利用した基地局の分散信号源サーチング装置の構成を示したブロック図である。
【図６】全体の最大値及び局所の最大値の例を示した例示図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０  円形アレーアンテナ
４０  二次元サーチング部
５０  制御部
１００  円形アレーアンテナ
１１０  前処理部
１２０  中心水平角サーチング部
１３０  中心垂直角サーチング部
１４０  制御部
【図１】
2004354377.tif 000013
【図２】
2004354377.tif 000014
【図３】
2004354377.tif 000015
【図４】
2004354377.tif 000016
【図５】
2004354377.tif 000017
【図６】
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