(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナを含み、該アンテナを介して第１到来信号と第２到来信号を含む複数の到来信号を受信して受信信号を得るステップと、
前記受信信号から相関行列を算出するステップと、
前記相関行列中の１番大きな第１固有値に対応する第１固有ベクトルを算出するステップと、
前記相関行列中の２番目に大きな第２固有値に対応する第２固有ベクトルを算出するステップと、
前記第１固有ベクトルをウエイトに用いて第１アレー出力信号を生成するステップと、
前記第２固有ベクトルをウエイトに用いて第２アレー出力信号を生成するステップと、
前記第１アレー出力信号と絶対値が１以下の第１ウエイトが乗じられた後の第２アレー出力信号を合成して第１合成信号を生成するステップと、
前記第１アレー出力信号と絶対値が１以上の第２ウエイトが乗じられた後の第２アレー出力信号を合成して第２合成信号を生成するステップと、
前記第１合成信号に含まれる第１到来信号成分と第２到来信号成分との第１電力比が最大化されるように前記第１ウエイトを算出するステップと、
前記第２合成信号に含まれる第１到来信号成分と第２到来信号成分との第２電力比が最大化されるように前記第２ウエイトを算出するステップと、
を具備することを特徴とする到来信号の受信方法。
【請求項２】
複数のアンテナを含み、該アンテナを介して第１到来信号と第２到来信号を含む複数の到来信号を受信して受信信号を得る受信部と、
前記受信信号から相関行列を算出する相関行列算出部と、
前記相関行列中の１番大きな第１固有値に対応する第１固有ベクトルを算出する第１の固有ベクトル算出部と、
前記相関行列中の２番目に大きな第２固有値に対応する第２固有ベクトルを算出する第２の固有ベクトル算出部と、
前記第１固有ベクトルをウエイトに用いて第１アレー出力信号を生成する第１のアダプティブアレーと、
前記第２固有ベクトルをウエイトに用いて第２アレー出力信号を生成する第２のアダプティブアレーと、
前記第１アレー出力信号と絶対値が１以下の第１ウエイトが乗じられた後の第２アレー出力信号を合成して第１合成信号を生成する第１の合成部と、
前記第１アレー出力信号と絶対値が１以上の第２ウエイトが乗じられた後の第２アレー出力信号を合成して第２合成信号を生成する第２の合成部と、
前記第１合成信号に含まれる第１到来信号成分と第２到来信号成分との第１電力比が最大化されるように前記第１ウエイトを算出する第１のウエイト算出部と、
前記第２合成信号に含まれる第１到来信号成分と第２到来信号成分との第２電力比が最大化されるように前記第２ウエイトを算出する第２のウエイト算出部と、
を具備することを特徴とするアダプティブアレーアンテナ装置。
【請求項３】
前記第１のウエイト算出部は、前記第２ウエイトの位相が前記第１ウエイトの位相に１８０°を加えた値に限定された条件下で前記第１ウエイトを算出することを特徴とする請求項２に記載のアダプティブアレーアンテナ装置。
【請求項４】
前記第１電力比は、前記第１合成信号から算出される第１の相関行列の第１固有値と第２固有値との比であることを特徴とする請求項２に記載のアダプティブアレーアンテナ装置。
【請求項５】
前記第１の相関行列は、行と列の数がそれぞれ３であることを特徴とする請求項４に記載のアダプティブアレーアンテナ装置。
【請求項６】
前記第２電力比は、前記第２合成信号から算出される第２の相関行列の第１固有値と第２固有値との比であることを特徴とする請求項２に記載のアダプティブアレーアンテナ装置。
【請求項７】
前記第２の相関行列は、行と列の数がそれぞれ３であることを特徴とする請求項６に記載のアダプティブアレーアンテナ装置。
【請求項８】
前記受信信号データから前記受信信号中の第１到来信号と第２到来信号との電力比を推定する推定部と、
前記第１到来信号と第２到来信号との電力比が閾値よりも大きい場合には、前記第１アレー出力信号及び第２アレー出力信号をアンテナ出力信号として選択し、前記第１到来信号と第２到来信号との電力比が前記閾値よりも小さい場合には、前記第１合成信号と第２合成信号をアンテナ出力信号として選択する選択部と、をさらに具備することを特徴とする請求項２に記載のアダプティブアレーアンテナ装置。
【請求項９】
前記第１到来信号及び第２到来信号の有無を判定する判定部と、
前記判定部の判定結果を受け、前記第１到来信号及び第２到来信号の一方のみが存在する場合には前記第１アレー出力信号をアンテナ出力信号として選択し、前記第１到来信号及び第２到来信号が共に存在する場合には、前記第１合成信号と第２合成信号をアンテナ出力信号として選択する選択部と、をさらに具備することを特徴とする請求項２に記載のアダプティブアレーアンテナ装置。
【請求項１０】
前記判定部は、前記第１到来信号または第２到来信号と雑音との電力比から前記第１到来信号及び第２到来信号の有無を判定することを特徴とする請求項９に記載のアダプティブアレーアンテナ装置。
【請求項１１】
前記判定部は、前記複数の到来信号の到来信号数から前記第１到来信号及び第２到来信号の有無を判定することを特徴とする請求項９に記載のアダプティブアレーアンテナ装置。
【請求項１２】
（ａ）前記第１固有ベクトルと前記第２固有ベクトル×前記第１ウエイトとの和、及び（ｂ）前記第１固有ベクトルと前記第２固有ベクトル×前記第２ウエイトとの和にそれぞれ対応するビームパターンを算出する算出部と、
前記ビームパターンのピーク方向を検出して前記第１合成信号及び前記第２合成信号にそれぞれ含まれる到来信号の到来方向を推定する推定部と、をさらに具備することを特徴とする請求項２に記載のアダプティブアレーアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、混信して受信される複数の到来信号を分離して出力する機能を有する受信方法及びアダプティブアレーアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電波監視や無線通信の分野では、混信して受信される複数の到来信号を分離する技術が望まれている。混信された受信信号を分離する技術として、アダプティブアレーアンテナがある。アダプティブアレーアンテナでは、到来信号を受信する複数のアンテナを介して得られる受信信号にそれぞれウエイトを乗じ、ウエイトが乗じられた信号を加算することによってアンテナ出力を得る。
【０００３】
この場合、ウエイトを適切に設定すると、特定の到来信号は同位相で合成され、残りの到来信号は打ち消し合うように合成される。その結果、混信している到来信号の中から、特定の到来信号のみが抽出される。このようにアダプティブアレーアンテナは、複数到来信号から目的の信号を分離して受信するための信号分離手段として用いることができる。
【０００４】
アダプティブアレーアンテナでの信号分離度を高くするためには、ウエイトの設定が重要である。ウエイトを計算する方法の一つに、固有ベクトルビームスペース法が知られている。固有ベクトルビームスペース法は、混信している到来信号間の電力比が十分大きいとき、信号分離のためのウエイトの計算を行う。この場合、到来信号間の電力比は大きければよく、所望信号と非所望信号（干渉信号）のどちらの信号の電力が大きくてもかまわない。一方、到来信号間の電力比が小さいとき、固有ベクトルビームスペース法で算出されるウエイトは、信号分離を行うのに必要なウエイトにならない。
【０００５】
この問題の解決方法として、無線基地局のアダプティブアレーアンテナで受信される各無線端末からの信号の電力に差が生じるように、各無線端末の送信機の送信電力を制御する技術が知られている（特許文献１）。この技術では、無線基地局側（アダプティブアレーアンテナ側）から無線端末側の送信機を制御しなければならず、このために送信機とアダプティブアレーアンテナとの間で通信を行う必要がある。従って、アダプティブアレーアンテナと通信ができる送信機からの到来信号に対してのみしか信号分離を行うことができず、例えば電波監視の分野には適用ができない。
【０００６】
一方、送信電力制御ができない場合であっても、例えば方向拘束付き出力電力最小化（Directionally Constrained Minimization of Power: ＤＣＭＰ）アルゴリズムや最小二乗平均誤差（Minimum Mean Square Error: ＭＭＳＥ）アルゴリズムを用いて信号分離を行うことが可能である。しかし、ＤＣＭＰでは到来方向を利用するので、到来方向推定誤差の大きな場合には、到来信号の信号分離に適用ができない。ＭＭＳＥは参照信号を利用するので、電波監視のように到来信号が未知である場合に対しては、適用できない。
【特許文献１】特開２００２−６４３２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように従来のアダプティブアレーアンテナ装置においては、通信可能な送信機からの到来信号に対してのみしか信号分離を行うことができず、適用範囲が狭いという問題があり、また通信を行うための送信機を必要とするため、コストが増大するという問題がある。
【０００８】
一方、ＤＣＭＰアルゴリズムやＭＭＳＥアルゴリズムを用いて信号分離を行う手法は、到来方向推定誤差の大きな場合や到来信号が未知である場合に対しては、適用できないという問題があった。
【０００９】
この発明は、任意の複数の到来信号に対して所望の到来信号の分離ができる到来信号の受信方法及びアダプティブアレーアンテナ装置を提供することを目的とする。
【００１０】
より具体的には、到来信号間の電力比に依存せず、また到来方向推定誤差が大きくても、あるいは参照信号が利用できなくても、到来信号の分離を可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一観点によると、複数のアンテナを含み、該アンテナを介して第１到来信号と第２到来信号を含む複数の到来信号を受信して受信信号を得るステップと、前記受信信号から相関行列を算出するステップと、前記相関行列中の１番大きな第１固有値に対応する第１固有ベクトルを算出するステップと、前記相関行列中の２番目に大きな第２固有値に対応する第２固有ベクトルを算出するステップと、前記第１固有ベクトルをウエイトに用いて第１アレー出力信号を生成するステップと、前記第２固有ベクトルをウエイトに用いて第２アレー出力信号を生成するステップと、前記第１アレー出力信号と絶対値が１以下の第１ウエイトが乗じられた後の第２アレー出力信号を合成して第１合成信号を生成するステップと、前記第１アレー出力信号と絶対値が１以上の第２ウエイトが乗じられた後の第２アレー出力信号を合成して第２合成信号を生成するステップと、前記第１合成信号に含まれる第１到来信号成分と第２到来信号成分との第１電力比が最大化されるように前記第１ウエイトを算出するステップと、前記第２合成信号に含まれる第１到来信号成分と第２到来信号成分との第２電力比が最大化されるように前記第２ウエイトを算出するステップと、を具備する到来信号の受信方法を提供する。
【００１２】
本発明の他の観点によると、複数のアンテナを含み、該アンテナを介して第１到来信号と第２到来信号を含む複数の到来信号を受信して受信信号を得る受信部と、前記受信信号から相関行列を算出する相関行列算出部と、前記相関行列中の１番大きな第１固有値に対応する第１固有ベクトルを算出する第１の固有ベクトル算出部と、前記相関行列中の２番目に大きな第２固有値に対応する第２固有ベクトルを算出する第２の固有ベクトル算出部と、前記第１固有ベクトルをウエイトに用いて第１アレー出力信号を生成する第１のアダプティブアレーと、前記第２固有ベクトルをウエイトに用いて第２アレー出力信号を生成する第２のアダプティブアレーと、前記第１アレー出力信号と絶対値が１以下の第１ウエイトが乗じられた後の第２アレー出力信号を合成して第１合成信号を生成する第１の合成部と、前記第１アレー出力信号と絶対値が１以上の第２ウエイトが乗じられた後の第２アレー出力信号を合成して第２合成信号を生成する第２の合成部と、前記第１合成信号に含まれる第１到来信号成分と第２到来信号成分との第１電力比が最大化されるように前記第１ウエイトを算出する第１のウエイト算出部と、前記第２合成信号に含まれる第１到来信号成分と第２到来信号成分との第２電力比が最大化されるように前記第２ウエイトを算出する第２のウエイト算出部と、を具備するアダプティブアレーアンテナ装置を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、通信可能な送信機からの到来信号に限定されない任意の複数の到来信号から所望の到来信号を分離できる。また、到来信号間の電力比に依存せず、さらに到来方向推定誤差が大きくても、あるいは参照信号が利用できなくても、到来信号の分離を可能とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について詳細に説明する。  
（第１の実施形態）  
図１に示されるように、本発明の第１の実施形態に係るアダプティブアレーアンテナ装置では、アレーアンテナを形成する複数（ｋ）のアンテナ１０１〜１０ｋによって複数の到来信号が受信される。アレーアンテナ１０１〜１０ｋから出力される受信信号は、受信アナログ部１１１〜１１ｋによって処理された後、アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）１２１〜１２ｋによってベースバンドのデジタル信号に変換される。ＡＤＣ１２１〜１２ｋから出力されるデジタル信号を受信信号データという。アンテナ１０１〜１０ｋ、受信アナログ部１１１〜１１ｋ及びＡＤＣ１２１〜１２ｋによって、受信部が構成される。受信部からの受信信号データは、デジタル信号処理部１３１によって四則演算を主体とする信号処理が施され、アダプティブアレーアンテナ装置の最終出力であるアンテナ出力信号１３２が生成される。
【００１５】
アンテナ１０１〜１０ｋは、所定の到来信号を受信可能なものであればその種類等についての制限はなく、既存のアンテナを利用することができる。例えば、広い角度範囲からの到来信号を受信したいときには、マイクロストリップアンテナやモノポールアンテナのようなビーム幅の広いアンテナを用いればよい。逆に、狭い角度範囲からの到来信号のみを受信したいときには、ホーンアンテナや八木宇田アンテナのようなビーム幅の狭いアンテナを用いればよい。このように要求に応じて、用いるアンテナを使い分ければよい。
【００１６】
受信アナログ部１１１〜１１ｋは、例えば図２に一つの受信アナログ部１１ｉを示すように、特定の周波数帯の受信信号の抑圧を行うフィルタ２０１、フィルタ２０１を通過した受信信号を増幅する低雑音増幅器（ＬＮＡ）２０２、及び増幅された受信信号の周波数変換を行ってベースバンドアナログ信号を得る周波数変換器２０３を含む。ＡＤＣ１２１〜１２ｋは、受信アナログ部１１１〜１１ｋからのベースバンドアナログ出力信号をデジタル信号に変換することができれば、基本的にどのような形式のものでもよい。
【００１７】
デジタル信号処理部１３１は、受信アナログ部１１１〜１１ｋからの受信信号データに対して信号処理を行うことによって、複数の到来信号のうちから２つの到来信号を分離してアンテナ出力信号１３２を生成する。デジタル信号処理部１３１は、大きく分けて固有ベクトルビームスペース処理部と到来信号分離部とからなり、受信信号データに対して固有ベクトルビームスペース法に基づく処理を施した後、到来信号を分離するための処理を行う。
【００１８】
図３は、デジタル信号処理部１３１に含まれる固有ベクトルビームスペース処理部の具体例を示している。  
受信部のＡＤＣ１１１〜１１ｋからの受信信号データｘ1(t)〜ｘk(t)は、相関行列算出部３００と、乗算器である重み付け器３１１〜３１ｋ及び重み付け器３２１〜３２ｋに入力される。相関行列算出部３００では、受信信号データｘ1(t)〜ｘk(t)から相関行列Ｒxxが算出される。相関行列Ｒxxは、第１固有ベクトル算出部３３１及び第２固有ベクトル算出部３３２に与えられる。第１固有ベクトル算出部３３１では、相関行列Ｒxx中の１番大きな第１固有値に対応する第１固有ベクトルが算出される。第２固有ベクトル算出部３３２では、相関行列Ｒxx中の２番目に大きな第２固有値に対応する第２固有ベクトルが算出される。
【００１９】
重み付け器３１１〜３１ｋは、加算器３４１と共に第１のアダプティブアレーを形成している。重み付け器３２１〜３２ｋは、加算器３４２と共に第２のアダプティブアレーを形成している。加算器３４１は、重み付け器３１１〜３１ｋの出力を加算して第１アレー出力信号ｙ1(t)を生成する。加算器３４２は、重み付け器３２１〜３２ｋの出力を加算して第２アレー出力信号ｙ2(t)を生成する。
【００２０】
第１固有ベクトルは、第１のアダプティブアレーの重み付け器３１１〜３１ｋにウエイトｗ11〜ｗ1kとして与えられる。第２固有ベクトルは、第２のアダプティブアレーの重み付け器３２１〜３２ｋにウエイトｗ21〜ｗ2kとして与えられる。
【００２１】
すなわち、第１のアダプティブアレーは第１固有ベクトルをウエイトｗ11〜ｗ1kに用いて第１アレー出力信号ｙ1(t)を生成し、第２のアダプティブアレーは第２固有ベクトルをウエイトｗ21〜ｗ2kに用いて第２アレー出力信号ｙ2(t)を生成する。第１アレー出力信号ｙ1(t)及び第２アレー出力信号ｙ2(t)は、固有ベクトルビームスペース処理部の出力である。
【００２２】
次に、図４を用いてデジタル信号処理部１３１に含まれる到来信号分離部の具体例について説明する。  
図４の到来信号分離部には、図３に示した固有ベクトルビームスペース処理部からの第１アレー出力信号ｙ1(t)及び第２アレー出力信号ｙ2(t)が入力される。第１アレー出力信号ｙ1(t)は合成器、すなわち加算器４０１及び４０３に入力される。第２アレー出力信号ｙ2(t)は、乗算器４０２及び４０４に入力される。
【００２３】
乗算器４０２では、第２アレー出力信号ｙ2(t)に対して、ウエイト算出部４０７により算出される絶対値が１以下の第１ウエイトｃ1が乗じられる。乗算器４０４では、第２アレー出力信号ｙ2(t)に対して、ウエイト算出部４０８により算出される絶対値が１以上の第２ウエイトｃ2が乗じられる。
【００２４】
加算器４０１では、第１アレー出力信号ｙ1(t)と第１ウエイトｃ1が乗じられた後の第２アレー出力信号ｃ1・ｙ2(t)とが加算され、第１合成信号ｚ1(t)が生成される。加算器４０３では、第１アレー出力信号ｙ1(t)と第２ウエイトｃ2が乗じられた後の第２アレー出力信号ｃ2・ｙ2(t)とが加算され、第２合成信号ｚ2(t)が生成される。こうして得られる第１合成信号ｚ1(t)及び第２合成信号ｚ2(t)は、アンテナ出力信号１３２としてデジタル信号処理部１３１から取り出される。
【００２５】
次に、図５を用いてデジタル信号処理部１０４の処理手順を説明する。  
まず、アンテナ１０１〜１０ｋ、受信アナログ部１１１〜１１ｋ及びＡＤＣ１２１〜１２ｋからなる受信部によって複数の到来信号を受信し、ｋ個の受信信号を並べた受信信号データベクトルを生成する（ステップＳ１０１）。ｉ（ｉ＝１，２，．．．，ｋ）番目のアンテナを介して得られる受信信号データをｘi(t)とし、アンテナ数をｋとしたときの受信信号データベクトルＸ(t)を次式（１）で表す。
【数１】
0004846701.tif 000002
【００２６】
ここで、Ｔは転置を表し、ｔは時間を表す。
【００２７】
このような受信信号データベクトルＸ(t)に対し、デジタル信号処理部１３１において固有ベクトルビームスペース法を適用することで、第１固有ベクトルをウエイトに用いた第１アレー出力信号ｙ1(t)と第２固有ベクトルをウエイトに用いた第２アレー出力信号ｙ2(t)を生成する。この固有ベクトルビームスペース信号処理は、ステップＳ１０２〜Ｓ１０５で示される。
【００２８】
まず、ステップＳ１０２では、受信データベクトルＸ(t)から次式（２）により相関行列Ｒxxを算出する。
【数２】
0004846701.tif 000003
【００２９】
ここで、Ｈは共役転置を表す。
【００３０】
次に、ステップＳ１０３では相関行列Ｒxxから第１固有ベクトルＷ1及び第２固有ベクトルＷ2を算出する。すなわち、相関行列Ｒxxの各固有値を算出すると共に、各固有値に対応する固有ベクトルを算出し、それらの固有ベクトルのうち１番大きな固有値に対応する固有ベクトルを第１固有ベクトルＷ1、２番目に大きな固有値に対応する固有ベクトルを第２固有ベクトルＷ2とする。
【００３１】
次に、第１固有ベクトルＷ1を第１のアダプティブアレー（第１のアレイアンテナ）のウエイトに用いたときの第１アレー出力信号ｙ1(t)を式（３）の計算により生成し（ステップＳ１０４）、また第２固有ベクトルＷ2を第２のアダプティブアレー（第２のアレーアンテナ）のウエイトに用いたときの第２アレー出力信号ｙ2(t)を式（４）の計算により生成する（ステップＳ１０５）。
【数３】
0004846701.tif 000004
【００３２】
【数４】
0004846701.tif 000005
【００３３】
ここで、Ｈは共役転置を表す。
【００３４】
固有ベクトルビームスペース法では、上述のステップＳ１０２〜Ｓ１０５の処理が行われる。ここで、混信している第１到来信号と第２到来信号の電力比が十分大きくない場合、第１アレー出力信号ｙ1(t)及び第２アレー出力信号ｙ2(t)は、共に第１到来信号と第２到来信号の両方を含む。そこで、デジタル信号処理部１３１では以下の到来信号分離処理を後処理として行う。なお、以降の説明では第１到来信号の電力が第２到来信号の電力に比べて大きいとする。
【００３５】
到来信号分離処理では、まず次式（５）により第１アレー出力信号ｙ1(t)と、絶対値が１以下の第１ウエイトｃ1が乗じられた第２アレー出力信号ｃ1・ｙ2(t)とを足し合わせた第１合成信号ｚ1(t)を生成する（ステップＳ１０６）。なお、ウエイトｃ1は複素数、すなわち振幅と位相の両方の値を持つ。
【数５】
0004846701.tif 000006
【００３６】
また、次式（６）により第１アレー出力信号ｙ1(t)と、絶対値が１以上の第２ウエイトｃ2が乗じられた第２アレー出力信号ｃ2・ｙ2(t)とを足し合わせて第２合成信号ｚ2(t)を生成する（ステップＳ１０７）。なお、第２ウエイトｃ2も複素数、すなわち振幅と位相の両方の値を持つ。
【数６】
0004846701.tif 000007
【００３７】
ここで、第１ウエイトｃ1は第１合成信号ｚ1(t)に含まれる第１到来信号成分と第２到来信号成分との電力比（第１電力比）が最大化されるように算出され、重み付け器４０２に対して設定される（ステップＳ１０８）。ここでは、例えば電力の小さい方の第２到来信号を式（５）の計算でキャンセルするように、ウエイトｃ1を算出する。
【００３８】
同様に、第２ウエイトｃ2は第２合成信号ｚ2(t)に含まれる第１到来信号成分と第２到来信号成分との電力比（第２電力比）が最大化されるように算出され、重み付け器４０４に対して設定される（ステップＳ１１０）。ここでは、電力の大きい方の第１到来信号を式（６）の計算でキャンセルするように、ウエイトｃ2を算出する。
【００３９】
このようにしてステップＳ１０８及びＳ１１０により算出された第１ウエイトｃ1及び第２ウエイトｃ2を用いてステップＳ１０６及びＳ１０７で生成された第１合成信号ｚ1(t)及び第２合成信号ｚ2(t)をアンテナ出力信号１３２、すなわちアダプティブアレーアンテナ装置の出力信号として取り出す（ステップＳ１０９及びＳ１１１）。このようにアンテナ出力信号１３２として、混信している第１到来信号と第２到来信号が分離された信号である第１合成信号ｚ1(t)及び第２合成信号ｚ2(t)を得ることができる。すなわち、第１合成信号ｚ1(t)から第１到来信号が得られ、第２合成信号ｚ2(t)から第２到来信号が得られる。
【００４０】
ここで、第１合成信号ｚ1(t)に含まれる第１到来信号成分と第２到来信号成分との電力比、及び第２合成信号ｚ2(t)に含まれる第１到来信号成分と第２到来信号成分との電力比は、任意の方法で算出できる。例えば、第１到来信号と第２到来信号の周波数が少しでも異なっている場合には、合成信号をフーリエ変換して得られる周波数スペクトラムから電力比を評価すればよい。このようにして求められる電力比が最大となるように、ウエイトｃ1及びｃ2の最適値を繰り返し演算で求める。
【００４１】
ここで、固有ベクトルビームスペース法の特徴から、第１アレー出力信号ｙ1(t)に含まれる第１到来信号と第２到来信号との第１電力比と、第２アレー出力信号ｙ2(t)に含まれる第１到来信号と第２到来信号との第２電力比とは、互いに反転の関係にある（第１電力比＝１／第２電力比）。例えば、第１アレー出力信号ｙ1(t)に含まれる第１到来信号及び第２到来信号の電力をＰ11及びＰ12とし、第２アレー出力信号ｙ2(t)に含まれる第１到来信号及び第２到来信号の電力をＰ21及びＰ22とすると、式（７）の関係が成立する。
【数７】
0004846701.tif 000008
【００４２】
そこで、この電力比反転の原理からウエイトｃ1及びｃ2の振幅の範囲を限定して、ウエイトの最適値の繰り返し演算量を削減する。具体的には、ウエイトｃ1の振幅の絶対値を１以下とし、またウエイトｃ2の振幅の絶対値を１以上とする。このように限定することで、ウエイトの最適値を求めるための繰り返し演算量が削減される。例えば、ウエイトｃ1については絶対値の範囲を０から１、位相の範囲を０°〜３６０°に設定して、２次元のサーチを行って最適値を求める。一方、ウエイトｃ2については絶対値の範囲を１以上、位相の範囲を０°〜３６０°に設定して、絶対値の値を１から徐々に大きくしながら２次元のサーチを行って最適値を求める。
【００４３】
図６は、本実施形態の手法に従って混信している第１到来信号と第２到来信号との分離の有効性を確認するためにシミュレーションを行った結果を示している。図６の横軸は、受信信号に含まれる第１到来信号と第２到来信号との電力比に相当するＳＩＲ（所望信号対干渉信号電力比）である。ここでは、第１到来信号を所望信号として取り扱い、第２到来信号を干渉信号として取り扱っている。図６の縦軸は、デジタル信号処理部１３１で処理した後のアンテナ出力信号１３２に含まれる第１到来信号と第２到来信号との電力比に相当するＳＩＮＲ（所望信号対干渉信号及び雑音電力比）を表している。
【００４４】
そして、実線５００はアンテナ出力信号１３２である第１合成信号ｚ1(t)または第２合成信号ｚ2(t)を表し、破線５０１は第１アレー出力信号ｙ1(t)を表し、点線５０２は第２アレー出力信号ｙ2(t)を表している。
【００４５】
図６に示されるように、本実施形態によると受信信号では第１到来信号と第２到来信号との電力比が小さい場合であっても、アンテナ出力信号１３２においては高い電力比が得られることが分かる。すなわち、固有ベクトルビームスペース法では達成できない高い信号分離性能を得ることができている。
【００４６】
このように本実施形態によれば、混信している到来信号間の電力比の大小に依存することなく、到来信号の分離を行うことができる。
【００４７】
また、本実施形態による到来信号分離機能は、ＤＣＭＰアルゴリズムやＭＭＳＥアルゴリズムのように、到来信号の到来方向や到来信号に含まれる参照信号を用いることなく実現されるので、到来方向推定誤差の大きな場合や、参照信号を含まない任意の到来信号に対して適用することが可能である。
【００４８】
さらに、到来信号分離部で用いるウエイトｃ1及びｃ2の振幅の絶対値の範囲が限定されているので、最適なウエイトを計算するための演算量が削減されるという利点がある。
【００４９】
（ウエイト算出の具体例）  
ウエイト算出部４０７及び４０８においてはウエイトｃ1及びｃ2を個々に算出してもよいが、好ましい例によればウエイト算出部４０８においてウエイトｃ2の位相がウエイトｃ1の位相に１８０°を加えた値に限定された条件下でウエイトｃ2を算出するとよい。
【００５０】
このようにウエイトｃ2の位相をウエイトｃ1から自動的に求めるようにすれば、最適なウエイトを算出するための繰り返し演算量が削減される。例えば、ウエイトｃ1の最適化を第１の実施形態と同様に行い、次にウエイトｃ2を求めるときには、ウエイトｃ2の絶対値のみを変えながら最適値を求めればよい。以下、ウエイトｃ1及びｃ2がこのようなウエイトの位相関係になる理由について説明する。
【００５１】
固有ベクトルビームスペース法によって得られる第１アレー出力信号ｙ1(t)と第２アレー出力信号ｙ2(t)は、互いに無相関になる関係がある。このように無相関になる関係をビームパターンの関係に置き換えて考えると、図７（ａ）及び（ｂ）のように説明される。
【００５２】
第１アレー出力信号ｙ1(t)に対応する第１固有ベクトルビームパターンは、第１到来信号と第２到来信号の両者を受信するパターンである。ここで、第１固有ビームビームパターンでは第１到来信号と第２到来信号は図７（ａ）に示されるように同位相で受信されると仮定して説明を進める。
【００５３】
第２アレー出力信号ｙ2(t)に対応する第２固有ベクトルビームパターンも、第１到来信号と第２到来信号の両者を受信するパターンである。ところが、第２固有ベクトルビームパターンでは、図７（ｂ）に示されるように第１到来信号と第２到来信号は逆位相で受信される。これは第１到来信号と第２到来信号が同位相で受信された場合には、第１アレー出力信号ｙ1(t)と第２アレー出力信号ｙ2(t)とは、類似度が高くなり、無相関にならないためである。
【００５４】
逆に、第１アレー出力信号ｙ1(t)に対応する第１固有ベクトルビームパターンで第１到来信号と第２到来信号が逆位相で受信される場合には、第２アレー出力信号ｙ2(t)に対応する第２固有ベクトルビームパターンでは第１到来信号と第２到来信号が同位相で受信される。
【００５５】
このような位相関係にあるので、式（５）において第２到来信号を打ち消すために用いるウエイトｃ1の位相と、式（６）において第１到来信号を打ち消すために用いるウエイトｃ2の位相との差は、１８０°となる。
【００５６】
このようにウエイトｃ2の位相をウエイトｃ1の位相から求めることにより、最適なウエイトｃ1及びｃ2を求めるための繰り返し演算量を削減することが可能になる。演算量が削減されると、消費電力の削減に貢献でき、またリアルタイムにアンテナ出力信号１３２が得られるようになる。
【００５７】
（電力比算出の具体例）  
次に、電力比算出部４０５及び４０６における電力比の算出方法の好ましい具体例について説明する。
【００５８】
電力比算出部４０５においては、例えば第１合成信号ｚ1(t)に含まれる第１到来信号成分と第２到来信号成分との電力比（第１電力比）を第１合成信号から算出される第１の相関行列の第１固有値と第２固有値との比として求める。同様に電力比算出部４０６においては、例えば第２合成信号ｚ2(t)に含まれる第１到来信号成分と第２到来信号成分との電力比（第２電力比）を第２合成信号から算出される第２の相関行列の第１固有値と第２固有値との比として求める。ここで、第１固有値は第１の相関行列または第２の相関行列中の１番大きな固有値であり、第２固有値は第１の相関行列または第２の相関行列中の２番目に大きな固有値である。
【００５９】
はじめに、相関行列の第１固有値と第２固有値との比を用いることで電力比が求められる理由について説明を行う。相関行列の固有値は、到来信号の電力との関係が強い。従って、相関行列の２つの固有値の比を求めることができれば、近似的に電力比を求めることが可能になる。そこで、相関行列の第１固有値と第２固有値との比を求め、これを電力比の推定に利用する。
【００６０】
このように相関行列の第１固有値と第２固有値との比を第１合成信号ｚ1(t)に含まれる第１到来信号成分と第２到来信号成分との電力比及び第２合成信号ｚ1(t)に含まれる第１到来信号成分と第２到来信号成分との電力比として求める手法は、第１到来信号と第２到来信号の周波数スペクトラムが重なるような場合であっても適用することが可能である。また、この手法によれば、相関行列の固有値以外の情報を利用することなく、簡易に電力比を求めることができる。
【００６１】
次に、ここで利用する相関行列の求め方の例について図８を用いて説明する。第１合成信号ｚ1(t)の時間サンプル数をＭとする。ここで、第１合成信号ｚ1(t)のＭ個のデータを以下のようにＮ個のグループに分割する。Ｎ個のグループは、それぞれ、Ｍ／Ｎ個のデータから構成される。
【００６２】
第１合成信号のデータ番号１は、第１グループに割り当てる。  
第１合成信号のデータ番号２は、第２グループに割り当てる。  
第１合成信号のデータ番号Ｎは、第Ｎグループに割り当てる。  
第１合成信号のデータ番号（Ｎ＋１）は、第１グループに割り当てる。
【００６３】
このようにＫ番目のグループのデータは、第１合成信号ｚ1(t)のデータ番号Ｎ（ｔ−１）＋Ｋのデータから構成される。ただし、ｔ＝１〜Ｍ／Ｎである。
【００６４】
第１、第２、・・・第ＮグループのデータをそれぞれＤ1(t)，Ｄ2(t)，．．．，ＤN(t)とする。これらＮ個のデータを要素に持つベクトルを次式（８）で定義する。
【数８】
0004846701.tif 000009
【００６５】
ここで、Ｔは転置を意味する。
【００６６】
式（８）のベクトルＤ(t)を用いて相関行列Ｒを次式（９）で算出する。
【数９】
0004846701.tif 000010
【００６７】
ここで、Ｈは共役転置を意味する。また、Ｅ[ ]は期待値演算を意味し、具体的には、Ｍ／Ｎ個の時間サンプルの平均で求められる。以上のようにして相関行列Ｒが求められる。
【００６８】
このように第１合成信号ｚ1(t)に含まれる第１到来信号成分と第２到来信号成分との電力比を相関行列の第１固有値と第２固有値との比として求めることにより、他の情報を利用することなく受信信号のみから電力比を求めることができるようになる。第２合成信号ｚ2(t)に含まれる第１到来信号成分と第２到来信号成分との電力比についても、上記と同様に求めることができる。
【００６９】
（電力比算出時の相関行列について）  
上述のように電力比算出部４０５において第１合成信号ｚ1(t)に含まれる第１到来信号成分と第２到来信号成分との電力比を第１合成信号から算出される第１の相関行列の第１固有値と第２固有値との比として求め、電力比算出部４０６において第２合成信号ｚ2(t)に含まれる第１到来信号成分と第２到来信号成分との電力比を第２合成信号から算出される第２の相関行列の第１固有値と第２固有値との比として求める場合、利用する相関行列の行と列の数を「３」とすることが望ましい。このようにすることで、電力比を求めるための演算量を削減することが可能となる。この点について、以下に詳しく説明する。
【００７０】
相関行列の固有値を求めるために必要な演算量は、相関行列の行と列の数が大きくなるにつれて増えていく。従って、固有値を求めるための演算量を減らすためには、相関行列の行と列の数を少なくすればよい。
【００７１】
一方、相関行列の固有値は、固有値の大きさ順に次のような性質を持つ。１番大きな固有値（第１固有値）は、１番大きな到来信号の電力に比例する。２番目に大きな固有値（第２固有値）は、２番目に大きな到来信号の電力に比例する。３番目以降の固有値は、雑音電力に比例する。つまり、最低３つの固有値を求めることができれば、第１到来信号と第２到来信号との電力比を求めることができる。
【００７２】
以上のことより、相関行列の固有値を求めるための演算量を最小化して、電力比を求めるために必要な条件を満足するためには、相関行列の行と列の数を３とすればよい。
【００７３】
このように電力比を求めるための相関行列の行と列の数を３とすることで、電力比算出部４０５及び４０６において電力比を算出するのに用いる第１固有値及び第２固有値を求めるための演算量を最小化することが可能になる。
【００７４】
（第２の実施形態）  
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態では、受信信号に含まれる第１到来信号と第２到来信号の電力比推定を行い、電力比が所定の値よりも大きい場合と小さい場合に場合分けを行ってアンテナ出力信号１３２のための演算を切り替えることで、全体の演算量を削減する。図９に示されるように、本実施形態に係るアダプティブアレーアンテナ装置ではデジタル信号処理部１３１内の図４に示した到来信号分離部に、電力比推定部４１１及び選択部４１２が追加されている。
【００７５】
電力比推定部４１１では、受信信号データベクトルＸ(t)から受信信号中の第１到来信号と第２到来信号との電力比を算出し、当該電力比の情報を選択部４１２に送る。選択部４１２では、電力比を予め定められた閾値と比較し、その比較結果に従って図３の固有ベクトルビームスペース処理部からの第１アレー出力信号ｙ1(t)及び第２アレー出力信号ｙ2(t)と、加算器４０１及び４０２からの第１合成信号ｚ1(t)及び第２合成信号ｚ2(t)のいずれかをアンテナ出力信号１３２として選択する。
【００７６】
図６に示したシミュレーション結果から、第１到来信号と第２到来信号との電力比（図６の横軸＝ＳＩＲ）がある程度大きければ、点線５０１及び破線５０２で示されるように第１アレー出力信号ｙ1(t)及び第２アレー出力信号ｙ2(t)において比較的高い電力比（図６の縦軸＝ＳＩＮＲ）が得られている。無線通信システムの中には、この電力比が所定の値であれば十分な性能が得られ、それ以上の電力比を得る必要のない場合がある。
【００７７】
そこで、本実施形態においては図１０のフローチャートに示されるように、図５に示したフローチャートのステップＳ１０５の処理の後、電力比推定部４１１において受信信号データから第１到来信号と第２到来信号との電力比を推定し（ステップＳ２０１）、さらに選択部４１２において電力比を閾値と比較する（ステップＳ２０２）。
【００７８】
ステップＳ２０２において、ステップＳ２０１で推定された電力比が閾値に満たなければ、第１の実施形態と同様に到来信号分離部において第１合成信号ｚ1(t)及び第２合成信号ｚ2(t)を生成し、これらをアンテナ出力信号１３２として選択部４１２で選択する（ステップＳ１０６〜Ｓ１１１）。
【００７９】
一方、ステップＳ２０２において、ステップＳ２０１で推定された電力比が閾値より大きければ、固有ベクトルビームスペース処理部によって得られる、第１固有ベクトルをウエイトに用いた第１アレー出力信号ｙ1(t)及び第２固有ベクトルをウエイトに用いた第２アレー出力信号ｙ2(t)をアンテナ出力信号１３２として選択部４１２で選択する（ステップＳ２０３）。すなわち、ステップＳ１０６〜Ｓ１１１の処理を省略する。
【００８０】
電力比推定部４１１（ステップＳ２０１）においては、第１到来信号と第２到来信号の電力比を例えば相関行列の固有値比から推定することが可能であるが、これに限らず別の方法を用いて電力比を推定してもかまわない。
【００８１】
選択部４１２（ステップＳ２０２）において用いる閾値は、到来信号の変調方式などの性質（属性）に基づいて決定することができる。一方、到来信号の性質が予め分かっていない場合には、例えば以下のようにすればよい。はじめに、第１到来信号と第２到来信号との電力比に関係なく、第１合成信号ｚ1(t)及び第２合成信号ｚ2(t)をアンテナ出力信号１３２とする。そして、第１合成信号と第２合成信号から、第１到来信号と第２到来信号の性質を推定し、この推定結果から閾値を設定する。
【００８２】
このように第２の実施形態によれば、第１到来信号と第２到来信号との電力比がある所定の値（閾値）よりも大きい場合には、デジタル信号処理部１３１において到来信号分離部の処理を省略することができ、それによって演算量を削減できる。このように演算量を削減することで、デジタル信号処理部１３１での消費電力が削減され、低コストのアダプティブアレーアンテナ装置を提供することが可能となる。
【００８３】
（第３の実施形態）  
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態では、到来信号が一つの場合には第１固有ベクトルをウエイトに用いた第１アレー出力信号ｙ1(t)のみをアンテナ出力信号１３２とすることにより、余計な演算を省略することを可能とする。すなわち、到来信号の数が一つの場合は、到来信号の分離を行う必要がないので、一つの到来信号に対応するアレー出力信号、特に固有値が１番大きな第１固有ベクトルをウエイトに用いた第１アレー出力信号ｙ1(t)をアンテナ出力信号１３２とする。
【００８４】
図１１に示されるように、本実施形態に係るアダプティブアレーアンテナ装置ではデジタル信号処理部１３１内の図４に示した到来信号分離部に、到来信号判定部４２１及び選択部４２２が追加されている。到来信号判定部４２１では、図１２のフローチャートに示されるように、図５に示したフローチャートのステップＳ１０５の処理の後、第１到来信号及び第２到来信号の有無が判定される（ステップＳ３０１）。
【００８５】
第１到来信号のみがあるとき、または第２到来信号のみがあるとき、第１固有ベクトルをウエイトに用いた第１アレー出力信号ｙ1(t)は受信電力を最大化する出力である。従って、この場合ｙ1(t)は到来信号と雑音との比を最大化することが可能であり、アンテナ出力信号１３２として最適である。そこで、ステップＳ３０１の処理の後、到来信号推定部４２１において第１到来信号及び第２到来信号の一方のみが存在するか否かを調べる（ステップＳ３０２）。
【００８６】
ステップＳ３０２において、第１到来信号及び第２到来信号の両方が存在する場合には、第１の実施形態と同様に到来信号分離部において第１合成信号ｚ1(t)及び第２合成信号ｚ2(t)を生成し、これらをアンテナ出力信号１３２として選択部４２２で選択する（ステップＳ１０６〜Ｓ１１１）。
【００８７】
一方、ステップＳ３０２において、第１到来信号及び第２到来信号のいずれか一方のみが存在する場合には、固有ベクトルビームスペース処理部によって得られる、第１固有ベクトルをウエイトに用いた第１アレー出力信号ｙ1(t)をアンテナ出力信号１３２として選択部４２２で選択する（ステップＳ３０３）。すなわち、ステップＳ１０６〜Ｓ１１１の処理を省略する。
【００８８】
ここで、到来信号判定部４２１において第１到来信号及び第２到来信号の有無を判定する方法として、電力比推定を利用する方法と、到来信号数推定を利用する方法の２通りある。
【００８９】
前者の電力比推定を利用する方法については、第１到来信号または第２到来信号と雑音との電力比の推定を行い、この電力比の大小から第１到来信号及び第２到来信号の有無を判定することができる。第１到来信号または第２到来信号と雑音の電力比は、例えば相関行列の第２固有値（２番目に大きな固有値）と第３固有値（３番目に大きな固有値）との比として求めることができる。
【００９０】
一方、後者の到来信号数推定を利用する方法については、例えば赤池情報量規準（Akaike Information Criteria:ＡＩＣ）法、最小記述長（Minimum Description Length:ＭＤＬ）法などの既存の到来信号数推定アルゴリズムを利用すればよい。推定される到来信号数が１の場合は、第１到来信号及び第２到来信号の一方のみが存在し、到来信号数が２の場合は、第１到来信号及び第２到来信号の両方が存在すると判定することになる。
【００９１】
以上説明したように、第３の実施形態によれば第１到来信号及び第２到来信号の一方のみが存在する場合、すなわち到来信号の数が１の場合には、第１固有ベクトルをウエイトに用いた第１アレー出力信号ｙ1(t)をアンテナ出力信号１３２とすることにより、到来信号を分離するための余計な演算を省略することが可能となる。
【００９２】
（第４の実施形態）  
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。本実施形態におけるアダプティブアレーアンテナ装置では、アンテナ出力信号１３２の算出に用いたアレーアンテナのウエイトを用いてアレーアンテナのビームパターンを算出し、算出したビームパターンの最大方向を出力信号の到来方向とする機能を有する。このようにすることで、アンテナ出力信号１３２に含まれる到来信号の到来方向が推定される。以下、詳細に説明する。
【００９３】
本実施形態では、図１３に示されるように上述したアダプティブアレーアンテナ装置に対して、ビームパターン算出部６０１及び到来方向推定部６０２が付加される。
【００９４】
第１〜第３の実施形態で述べたアダプティブアレーアンテナ装置において、アンテナ出力信号１３２の算出に用いるウエイトベクトルは、第１アレー出力信号ｙ1(t)、第２アレー出力信号ｙ2(t)、第１合成信号ｚ1(t)及び第２合成信号ｚ2(t)の４通りに対して、以下のように表せる。
【００９５】
第１アレー出力信号ｙ1(t)に対するウエイトＷB1は、第１固有ベクトルｗ1なので、次式（１０）になる。
【数１０】
0004846701.tif 000011
【００９６】
第２アレー出力信号ｙ2(t)に対するウエイトＷB2は、第１固有ベクトルｗ2なので、次式（１１）になる。
【数１１】
0004846701.tif 000012
【００９７】
第１合成信号ｚ1(t)に対するウエイトＷB3は、式（３）と式（５）から次式（１２）になる。
【数１２】
0004846701.tif 000013
【００９８】
第２合成信号ｚ2(t)に対するウエイトＷB4は、式（４）と式（６）から、次式（１３）になる。
【数１３】
0004846701.tif 000014
【００９９】
これらのウエイトＷB1，ＷB2，ＷB3及びＷB4（ウエイトベクトル）をアレーアンテナのウエイトとして用いることで、第１到来信号あるいは第２到来信号を受信することが可能になる。つまり、これらのウエイトＷB1，ＷB2，ＷB3及びＷB4をアレーアンテナに利用したときのビームパターンをビームパターン算出部６０１で算出すると、（ａ）ウエイトＷB1を用いたときのビームパターンのピーク方向は第１アレー出力信号ｙ1(t)に含まれる到来信号の到来方向を指し示し、（ｂ）ウエイトＷB2を用いたときのビームパターンのピーク方向は第２アレー出力信号ｙ2(t)に含まれる到来信号の到来方向を指し示し、（ｃ）ウエイトＷB3を用いたときのビームパターンのピーク方向は第１合成信号ｚ1(t)に含まれる到来信号の到来方向を指し示し、（ｄ）ウエイトＷB4を用いたときのビームパターンのピーク方向は第２合成信号Ｚ2(t)に含まれる到来信号の到来方向を指し示すこととなる。従って、このように算出したビームパターンから、到来方向推定部６０２によって第１到来信号及び第２到来信号の到来方向を推定することが可能になる。
【０１００】
すなわち、第１アレー出力信号ｙ1(t)及び第２アレー出力信号ｙ2(t)の合成を行う場合、第１合成信号ｚ1(t)及び第２合成信号Ｚ2(t)にそれぞれ到来信号が含まれているので、２つの合成信号ｚ1(t)及びＺ2(t)に対してビームパターンを算出して到来信号の到来方向を推定する。一方、２つの到来信号の電力比の差が十分大きく、第１アレー出力信号ｙ1(t)及び第２アレー出力信号ｙ2(t)の合成を行わない場合、アレー出力信号ｙ1(t)及びｙ2(t)にそれぞれ１つずつ到来信号が含まれているので、２つのアレー出力信号ｙ1(t)及びｙ2(t)に対してビームパターンを算出して到来信号の到来方向を推定する。
【０１０１】
一般的に、到来方向推定を行うと第１到来信号と第２到来信号の到来方向は算出されるが、到来方向と到来信号を対応させるためには、さらに演算を行わなければならない問題があった。これに対し、本実施形態のように到来方向推定を行うと、到来信号と到来方向との対応付けを容易に行うことが可能となる。
【０１０２】
また、到来方向推定のための計算は、ウエイトをつかったビームパターンの計算だけなので、少ない演算量で到来方向を算出することが可能になっている。
【０１０３】
上述したアダプティブアレーアンテナ装置は、無線通信や電波監視の分野に用いることが可能である。例えば、上述したアダプティブアレーアンテナ装置を無線通信の分野に用いる場合、２つの到来信号を分離することができるので、通信容量を増大することが可能になる。電波監視の分野に上述したアダプティブアレーアンテナを用いる場合には、混信してしまった複数の到来信号を分離できるようになる。さらに、コグニティブ無線のように電波の監視を行ってから通信を行う技術分野に対しても、上述したアダプティブアレーアンテナを適用することが可能となる。
【０１０４】
その他、リアルタイム処理のための演算の高速化、到来信号数推定、到来方向推定、到来信号電力推定、装置の小形化、軽量化、低コスト化などにも上述したアダプティブアレーアンテナは有効である。
【０１０５】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】第１の実施形態に係るアダプティブアレーアンテナ装置の概略を示すブロック図
【図２】受信アナログ部の具体例を示すブロック図
【図３】第１の実施形態における固有ベクトルビームスペース処理部の具体例を示すブロック図
【図４】第１の実施形態における到来信号分離部を示すブロック図
【図５】第１の実施形態におけるデジタル信号処理部の処理手順を示すフローチャート
【図６】第１の実施形態における信号分離性能を評価するためのシミュレーション結果を示す図
【図７】固有ベクトルビームスペース法における第１固有ベクトル及び第２固有ベクトルのビームパターンについての説明図
【図８】相関行列を求めるためのデータの分割方法を説明する図
【図９】第２の実施形態における到来信号分離部を示すブロック図
【図１０】第２の実施形態におけるデジタル信号処理部の処理手順を示すフローチャート
【図１１】第３の実施形態における到来信号分離部を示すブロック図
【図１２】第３の実施形態におけるデジタル信号処理部の処理手順を示すフローチャート
【図１３】第４の実施形態を説明するためのブロック図
【符号の説明】
【０１０７】
１０１〜１０ｋ・・・アンテナ
１１１〜１１ｋ・・・受信アナログ部
１２１〜１２ｋ・・・アナログ−デジタル変換器
１３１・・・デジタル信号処理部
１３２・・・アンテナ出力信号
３００・・・相関行列算出部
３１１〜３１ｋ，３２１〜３２ｋ・・・重み付け器
３４１，３４２・・・加算器（合成部）
４０１，４０３・・・加算器（合成部）
４０２，４０４・・・重み付け器
４０５，４０６・・・電力比算出部
４０７，４０８・・・ウエイト算出部
４１１・・・電力比推定部
４１２・・・選択部
４２１・・・到来信号判定部
４２２・・・選択部
６０１・・・ビームパターン算出部
６０２・・・到来方向推定部
【図１】
0004846701.tif 000015
【図２】
0004846701.tif 000016
【図３】
0004846701.tif 000017
【図４】
0004846701.tif 000018
【図５】
0004846701.tif 000019
【図６】
0004846701.tif 000020
【図７】
0004846701.tif 000021
【図８】
0004846701.tif 000022
【図９】
0004846701.tif 000023
【図１０】
0004846701.tif 000024
【図１１】
0004846701.tif 000025
【図１２】
0004846701.tif 000026
【図１３】
0004846701.tif 000027