(57)【要約】【課題】  目的波と妨害波との相関性を下げ、妨害波のアンテナ間の相関を下げることでアレイ処理による妨害波除去機能を十分に発揮することを目的とする。【解決手段】  本発明の無線通信装置は、異なる位置に配された複数のアンテナ１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄと、アンテナで受信した信号の目的波周波数帯と妨害波周波数帯との位相差が少なくとも２つのアンテナ間で異なるように、各信号の位相を調整する複数の位相調整部２４０と、位相が調整された各信号をそれぞれ非線形処理する複数の非線形素子と、非線形処理された各信号の目的波同士の相関がとれるように調整および合成するアレイ処理部３００と、を含むことを特徴とする。【選択図】    図６
2009159169.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる位置に配された複数のアンテナと、
前記アンテナで受信した信号の目的波周波数帯と妨害波周波数帯との位相差が少なくとも２つのアンテナ間で異なるように、各信号の位相を調整する複数の位相調整部と、
前記位相が調整された各信号をそれぞれ非線形処理する複数の非線形素子と、
前記非線形処理された各信号の目的波同士の相関がとれるように調整および合成するアレイ処理部と、
を含むことを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記複数のアンテナで受信した各信号の妨害波間の相関係数を計算する相関計算部と、
前記相関係数が所定値以下となる位相変位量を導出する位相導出部と、
を備え、
前記位相調整部は、前記導出された位相変位量分だけ位相を調整することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記相関計算部は、タイムスロット内の目的波を受信していない期間を利用して相関係数を計算することを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記位相調整部は、通信品質が所定値以下であり、かつ電波強度が所定値以上のとき機能することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の無線通信装置。
【請求項５】
異なる位置に配された複数のアンテナで受信した信号の目的波周波数帯と妨害波周波数帯との位相差が少なくとも２つのアンテナ間で異なるように、各信号の位相を調整し、
前記位相が調整された各信号をそれぞれ非線形処理する複数の非線形素子と、
前記非線形処理された各信号の目的波同士の相関がとれるように調整および合成することを特徴とする無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のアレイアンテナを用いてアレイ処理を行う無線通信装置および無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＰＨＳ(Personal Handy phone System)や携帯電話等の無線端末が普及し、無線端末の小型化、軽量化と共に通信速度および通信品質の向上が求められている。通信速度を維持しつつ通信品質を向上させる一手段として複数のアンテナを用いたダイバーシティ処理技術が存在する。
【０００３】
かかるダイバーシティ処理技術は、複数のアンテナで受信した同一の信号のうち、電波状況の優れた信号を優先的に用いる技術であり、電波強度の強い信号を選択する、または複数の信号を合成することで受信信号の最適化を図っている。例えば、複数のビルが建ち並ぶオフィス街では基地局に直接到達する信号とビルに反射して到達する信号があり、２つの信号が干渉して通信の質を低下させる。このとき、位置が異なるアンテナで複数の信号を受信し、最も電波の強い信号を選択するとその干渉の影響を最小限に留めることができる。
【０００４】
また、ダイバーシティ処理技術の延長として、複数のアンテナで受信した信号の振幅や位相を調整して相関をとり、各信号を合成してアンテナの指向性パターンまでも制御するアダプティブアレイアンテナ技術も開示されている。さらに、ダイバーシティ処理技術とアダプティブアレイ技術とを併用して、信号対干渉雑音比の向上および目的波（受信を希望する信号）の電波強度が低下した場合の受信性能の改善を行う技術も公開されている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
目的波の指向性に対して妨害波が無作為に受信され、妨害波成分が複数のアンテナ間で無相関である場合、上述したアダプティブアレイアンテナ技術によるアレイ処理後の信号は、単一のアンテナで受信した信号より格段に高い通信品質を得ることができる。このときのアンテナ受信特性は単一のアンテナに対して１０×ｌｏｇ（ｎ）［ｄＢ］となる（ただし、ｎはアンテナの本数である）。
【特許文献１】特開２００５−２６９０２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、目的波と妨害波とが同一の方向から到来する場合等、目的波と妨害波との相関性が高いと、目的波の信号再現性を上げるためのアレイ処理が妨害波の信号再現性までも上げてしまう。結果的に、アレイ処理が当該妨害波に関して有効に働かないこととなる。
【０００７】
また、送受信回路内部のミキサーやアンプ等の非線形素子を信号が通過すると、非線形素子の非線形処理（非線形特性）によって高調波が生じる所謂相互変調積（ＩＭ：Inter Modulation）が生じる。目的波１０と妨害波１２とが図１２（ａ）に示すような周波数の関係にあった場合、非線形素子を通じた相互変調積によって、図１２（ｂ）のような高調波１４、１６を生じる。これは以下の原理に基づく。
【０００８】
非線形素子の出力ｙ（ｔ）は、入力ｘ（ｔ）に対して、
【数１】
2009159169.tif 000003
（数式１）
の非線形多項式で表される。ここで、妨害波１２の帯域幅方向の２つの入力信号
【数２】
2009159169.tif 000004
を非線形素子に入力すると、数式１は以下のようになり、
【数３】
2009159169.tif 000005
これを展開すると、
【数４】
2009159169.tif 000006
（数式２）
となる。かかる数式２では、周波数成分２ｆ１―ｆ２や２ｆ２―ｆ１といった３次の高調波成分が生じているのが判る。同様にして、振幅は小さくなるものの５次、７次といった高調波成分も発生する。
【０００９】
ここでは、２つの入力信号を考慮しているが、入力信号が上記２つの入力信号を含む帯域幅を有する場合、高調波も、図１２（ｂ）の３次高調波１４、５次高調波１６のように帯域幅を有する。ここで目的波１０に焦点をあてると、妨害波１２の高調波成分１６が付加されていることを理解することができる。かかる妨害波はシステム周波数帯域内に存在するためＲＦ帯域以外を除去するフィルタでは減衰させることができず、非線形素子に妨害波が残ってしまう。
【００１０】
さらに、システム帯域外であっても離調周波数が近く電波強度が非常に高い妨害波に関しては、近接する周波数帯に強い電波が送信されると電波の受信が難しくなる所謂感度抑圧により、他の回路に影響しないレベルまで妨害波を抑制することはできない。
【００１１】
本発明は、このような課題に鑑み、目的波と妨害波との相関性を下げ、妨害波のアンテナ間の相関を下げることでアレイ処理による妨害波除去機能を十分に発揮することが可能な無線通信装置および無線通信方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明にかかる無線通信装置の代表的な構成は、異なる位置に配された複数のアンテナと、アンテナで受信した信号の目的波周波数帯と妨害波周波数帯との位相差が少なくとも２つのアンテナ間で異なるように、各信号の位相を調整する複数の位相調整部と、位相が調整された各信号をそれぞれ非線形処理する複数の非線形素子と、非線形処理された各信号の目的波同士の相関がとれるように調整および合成するアレイ処理部と、を含むことを特徴とする。
【００１３】
上述したように、目的波と妨害波とに相関性があると、アレイ処理が妨害波の信号再現性までも上げてしまう。かかる妨害波がＲＦ帯域に存在する場合、その妨害波をフィルタで除去するのは困難であるが、移相することはさほど困難ではない。そこで、アンテナと非線形素子との間に位相調整部を挿入し、目的波周波数帯と妨害波周波数帯との位相差を調整して、相関のあるアンテナの信号間で位相差を異ならせる。かかる構成により、目的波と妨害波との相関性が下がり、妨害波のアンテナ間の相関が下がるのでアレイ処理によって妨害波を除去することができる。
【００１４】
複数のアンテナで受信した各信号の妨害波間の相関係数を計算する相関計算部と、相関係数が所定値以下となる位相変位量を導出する位相導出部と、を備え、位相調整部は、導出された位相変位量分だけ位相を調整してもよい。
【００１５】
妨害波が目的波と相関がある場合、妨害波に対してアレイ処理が有効に働かない。従って、当該位相調整部は妨害波と目的波との相関がある場合に機能すればよい。そこで、相関計算部によって、アンテナで受信した各信号の妨害波間の相関係数を求め、相関係数が所定位置以上となった場合、即ち妨害波のアンテナ間の相関が認められた場合に、その相関を無効化するような位相変調量を導出して位相調整部が位相を調整する。かかる構成により、最小限の位相調整で適切かつ確実なアレイ効果を得ることができる。
【００１６】
相関計算部は、タイムスロット内の目的波を受信していない期間を利用して相関係数を計算してもよい。
【００１７】
タイムスロット内の目的波を受信していない期間、例えば、ガードインターバルでは、妨害波のみを検出することができる。従って、相関計算部は、かかる期間に目的波の影響を受けることなく妨害波のみの相関係数を計算することが可能となる。
【００１８】
位相調整部は、通信品質が所定値以下であり、かつ電波強度が所定値以上のとき機能するとしてもよい。
【００１９】
当該無線通信装置は、通信品質が低い場合に特に効果を奏する。しかし、通信品質が低くとも、電波強度が単純に低いことが原因であれば、無線通信装置が有効に働いたとしても通信品質を著しく向上させることはできない。従って、通信品質が所定値以下であり、かつ電波強度が所定値以上のときのみ位相調整部を機能させ、無駄な消費電力の低減を図る。
【００２０】
本発明にかかる無線通信方法の構成は、異なる位置に配された複数のアンテナで受信した信号の目的波周波数帯と妨害波周波数帯との位相差が少なくとも２つのアンテナ間で異なるように、各信号の位相を調整し、位相が調整された各信号をそれぞれ非線形処理する複数の非線形素子と、非線形処理された各信号の目的波同士の相関がとれるように調整および合成することを特徴とする。
【００２１】
上述した無線通信装置における技術的思想に対応する構成要素やその説明は、当該無線通信方法にも適用可能である。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように本発明は、目的波と妨害波との相関性を下げ、妨害波のアンテナ間の相関を下げることでアレイ処理による妨害波除去機能を十分に発揮することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００２４】
ＰＨＳ端末や携帯電話等に代表される無線端末は、所定間隔をおいて配される基地局との無線通信システムが構築される。本実施形態における無線通信装置は、無線通信を行うこのような無線端末や基地局を含んでいる。ここでは、理解を容易にするため無線通信システム全体を説明し、その後、無線端末からの信号（目的波）を受信する基地局を挙げて無線通信装置の具体的構成を説明する。
【００２５】
図１は、無線通信システム１００の概略的な接続関係を示した説明図である。かかる無線通信システム１００は、ＰＨＳ端末１１０と、基地局１２０と、ＩＳＤＮ(Integrated Services Digital Network)回線、インターネット、専用回線等で構成される通信網１３０と、中継サーバ１４０とを含んで構成される。かかる無線通信システム１００では、通常、ＰＨＳ端末１１０からの接続要求に応じて、中継サーバ１４０が基地局１２０間の通信経路を確保し、ＰＨＳ端末１１０同士、またはＰＨＳ端末１１０と通信網１３０に接続されたサービスサーバ（図示せず）との通信が遂行される。
【００２６】
基地局１２０は、ＰＨＳ端末１１０との無線通信の際、ＰＨＳ端末１１０からの信号（目的波）を受けると共に、他の無線通信装置１５０から発せられた妨害波を受ける。このとき、基地局１２０の無線通信部は、アダプティブアレイアンテナ技術を適用して、受信信号から妨害波を除去し、必要な目的波のみを抽出することができる。例えば、ＰＨＳ端末１１０による無線通信システム１００では、半径１ｋｍ程度の通信を可能にする電波出力が為される。
【００２７】
図２および図３は、アダプティブアレイアンテナ技術を説明するための説明図である。図２に示す電波環境の下では、基地局１２０がＰＨＳ端末１１０からの目的波（実線）を受信すると共に、相違する方向にある無線通信装置１５０からの妨害波（破線）を受信する。基地局１２０は、位置が相違する４本のアンテナ１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄを通じて目的波および妨害波を受信するので、それぞれのアンテナの受信波には電波の方向に基づく位相差が生じる。ここではアンテナの本数を４本としているが、かかる本数に限られず任意の本数でアレイ処理を行うことができる。
【００２８】
例えば、図２のように、目的波と妨害波とが１８０°逆の方向から送られてくる場合、図３（ａ）に示すように、アンテナ１２２ｂおよび１２２ｃで受信した目的波（実線）は、アンテナ１２２ａに対して位相差ｄ１だけ遅れ、アンテナ１２２ｄで受信した目的波は、アンテナ１２２ａより位相差ｄ２だけ遅れる。これに対して、アンテナ１２２ｂおよび１２２ｃで受信した妨害波（破線）は、アンテナ１２２ａに対して位相差ｄ３だけ進み、アンテナ１２２ｄで受信した妨害波は、アンテナ１２２ａより位相差ｄ４だけ進んでいる。
【００２９】
ここでは、理解を容易にするためアレイ処理として位相差の調整のみを行うと、図３（ｂ）に示すように、アンテナ１２２ｂおよび１２２ｃで受信した信号を位相差ｄ１分だけ進め、アンテナ１２２ｄで受信した信号を位相差ｄ２分だけ進める。すると、各アンテナで受信した目的波の位相が合うので、各アンテナの受信信号を合成した合成波は、図３（ｃ）のようになる。ここでは、目的波に対するアレイ処理を行っているので、目的波とアンテナ間とでは相関性が高くなる一方、妨害波とアンテナ間では相関性が低いので、アレイ処理後の合成波では、目的波のみを抽出することが可能となる。
【００３０】
このようにアダプティブアレイアンテナ技術では、複数のアンテナで受信した信号の振幅や位相を調整して相関をとり、各信号を合成してアンテナの指向性パターンまでも制御している。かかるアダプティブアレイアンテナ技術における到来方向推定手法は、フーリエ変換の原理に基づき、基本的な手法としてビーム・フォーマ法（Beamformer）、線形予測法（Linear  Prediction）に基づく手法としてCapon法や最大エントロピ法、さらに、アレイ入力信号の相関行列の固有値展開に基づく手法として多重信号分離法（ＭＵＳＩＣ：Multiple Signal Classification）やESPRIT（Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques）法がある。また、マルチパスの影響を受けやすい環境ではチャネル特性のデータベース化による指紋法（Finger Print）なども提案されている。
【００３１】
しかし、目的波と妨害波とが同一の方向から到来する場合等、目的波と妨害波との相関性が高い場合には、目的波の信号再現性を上げるためのアレイ処理が妨害波の信号再現性までも上げてしまう。
【００３２】
図４および図５は、同一方向からの信号のアレイ処理を説明するための説明図である。図４に示す電波環境の下では、基地局１２０が、ＰＨＳ端末１１０からの目的波（実線）を受信すると共に、同方向にある無線通信装置１５０からの妨害波（破線）を受信する。
【００３３】
例えば、図４のように、目的波と妨害波とが同方向から送られてくる場合、図５（ａ）に示すように、アンテナ１２２ｂおよび１２２ｃで受信した目的波（実線）および妨害波（破線）は、アンテナ１２２ａに対して位相差ｄ１だけ遅れ、アンテナ１２２ｄで受信した目的波および妨害波は、アンテナ１２２ａより位相差ｄ２だけ遅れる。
【００３４】
図３に示したのと同様のアレイ処理を行うと、図５（ｂ）に示すように、アンテナ１２２ｂおよび１２２ｃで受信した信号が位相差ｄ１分だけ進められ、アンテナ１２２ｄで受信した信号が位相差ｄ２分だけ進められる。ここでは、目的波と妨害波の相関性が高いので、各アンテナの受信信号を合成した合成波は、図５（ｃ）のようになる。目的波と妨害波との相関性が高いことは妨害波とアンテナ間の相関性も高くなることを示し、結果的に、アレイ処理の効果を得ることができなくなってしまう。
【００３５】
（基地局１２０）
図６は、本実施形態の基地局１２０の概略的な構成を示したブロック図である。基地局１２０は、基地局制御部１６０と、基地局メモリ１６２と、無線通信部１６４と、有線通信部１６６と、複数のアンテナ１２２とを含んで構成される。
【００３６】
基地局制御部１６０は、中央処理装置（ＣＰＵ）を含む半導体集積回路により基地局１２０全体を管理および制御する。基地局制御部１６０は、基地局メモリ１６２のプログラムを用いて、ＰＨＳ端末１１０の通信網１３０への接続を支援する。また、本実施形態の基地局制御部１６０は、アレイ処理部３００、相関計算部３０２、位相導出部３０４、受信状態監視部３０６としても機能する。基地局メモリ１６２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、不揮発性ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ等で構成され、基地局制御部１６０で処理されるプログラムや時刻情報等を記憶する。無線通信部１６４は、アンテナ１２２から受信した信号をアレイ処理してＰＨＳ端末１１０との通信を確立する。有線通信部１６６は通信網１３０を介して様々なサーバと接続することができる。
【００３７】
（無線通信部１６４）
図７は、無線通信部１６４の詳細な回路を示した回路図である。無線通信部１６４は、４つのアンテナ１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄにそれぞれ接続された送受信回路１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃ、１８０ｄを含んでなる。４つの送受信回路１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃ、１８０ｄは機能が等しいので１つの送受信回路１８０ａを代表して説明する。
【００３８】
送受信回路１８０ａの送信ベースバンド制御部２００は、送信する信号をベースバンド帯域内で処理する。送信ベースバンド制御部２００で処理されたデジタル信号は、Ｄ／Ａコンバータ２０２および増幅器２０４を通じて実際のアナログ波形に変形される。そして、かかるアナログ波形のスプリアスやアンチエイリアシングノイズを除去するため１次ＩＦ−ＢＰＦ(Band Pass Filter)２０６を通じ、乗算器２０８でＩＦ局部発振器２１０からの中間信号と乗算し、増幅器２１２で増幅する。ＩＦ局部発振器２１０では、基準発振器２１４からの基準信号から中間周波数を有する中間信号を生成している。
【００３９】
そして、２次ＩＦ−ＢＰＦ２１６を通じた信号を乗算器２１８で送信ＲＦ局部発振器２２０からの送信周波数と乗算（拡散）し、ＲＦ(Radio Frequency)−ＢＰＦ２３２および増幅器２３４を介してデュプレクサ２３６に送信される。送信ＲＦ局部発振器２２０は、後述する受信ＲＦ局部発振器２５６と共に本実施形態の局部発振器を構成し、送信ベースバンド制御部２００に応じて基準発振器２１４からの基準信号を送信用のローカル信号に変更する。
【００４０】
デュプレクサ２３６は、増幅器２３４の信号を受け、アンテナ１２２ａへの無線信号を制御しつつ、アンテナ１２２ａからの信号を受信し、受信系の電気回路に送信する。また、当該基地局１２０をシンプレックスとする場合には、デュプレクサ２３６の代わりに単なるスイッチを設けてもよい。
【００４１】
受信系の流れとして、ＰＨＳ端末１１０からの信号を受信したデュプレクサ２３６は、本実施形態の特徴的な位相調整部２４０を通じて増幅器２５０に信号を伝達する。かかる位相調整部２４０の詳細な動作は後で説明する。増幅器２５０から出力された受信信号は、ＲＦ−ＢＰＦ２５２を通じ乗算器２５４で受信ＲＦ局部発振器２５６からの受信用のローカル信号に除算（逆拡散）され、中間周波数に落とされる。そして、増幅器２５８および１次ＩＦ−ＢＰＦ２６０を通じて、乗算器２６２で、ＩＦ局部発振器２１０からの中間信号で除算され、増幅器２６４および２次ＩＦ−ＢＰＦ２６６を介してＡ／Ｄコンバータ２６８によってデジタル化される。受信ベースバンド制御部２７０は、このようにデジタル化された受信信号をベースバンド帯域内で処理する。上記増幅器２５０、２５８、２６４や乗算器２５４、２６２は非線形素子として機能する。
【００４２】
上述した位相調整部２４０は、例えば可変コンデンサとインダクタとからなるＬＣフィルタ等で構成され、複数のアンテナ１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄそれぞれで受信した信号の所定周波数範囲の位相を調整する。ＬＣフィルタの位相変化が急峻であれば、目的波と妨害波との周波数が近かったとしても十分に位相差の調整が可能である。
【００４３】
アレイ処理部３００は、アダプティブアレイアンテナ技術に基づき、位相調整部２４０およびその後段の非線形素子を通じて入力された受信波の振幅や位相を調整し相関をとって（相関係数を高くして）合成する。かかるアレイ処理はハードウェア、ソフトウェアのいずれで実行されてもよい。
【００４４】
相関計算部３０２は、４つのアンテナ１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄに関する全ての組み合わせの信号の妨害波間の相関係数を計算する。信号には目的波と妨害波とを含むため、受信した信号が妨害波のみとなる期間に相関係数を計算する。
【００４５】
図８は、タイムスロットにおける信号波形を示すタイミングチャートである。タイムスロット３５０には目的波と妨害波とが混在する期間３５２と、目的波が存在しない即ち妨害波のみを受信するガードインターバル期間３５４とがある。相関計算部３０２は、かかるガードインターバル期間３５４を利用することで、目的波の影響を受けることなく妨害波のみの相関係数を計算することが可能となる。
【００４６】
また、相関係数の計算は複数のアンテナのうち２つを選択してその受信信号から求められる。従って、アンテナがｎ本の場合、ｎ（ｎ−１）／２通りの相関係数が計算される。本実施形態ではアンテナが４本なので６通りの相関係数を導出する。具体的に、アンテナ１２２ａとアンテナ１２２ｂとの相関係数ｋは、
【数５】
2009159169.tif 000007
（数式３）
から求められる。ここでｎはアンテナ本数、Ｎ１２２（ｔ）は各アンテナの信号、ＴａとＴｂはガードインターバル期間３５４の開始時間と終了時間を示す。また、相関係数は一般に０に近づくと相関性がなく、１に近づくと相関性があることになる。
【００４７】
位相導出部３０４は、相関計算部３０２で計算された相関係数が所定値、例えば、０．５（相関係数が０〜１の値をとる場合）以上となった場合、その２つのアンテナ間の妨害波の相関係数が所定値０．５以下となる位相変位量を導出する。そして、位相調整部２４０は、位相導出部３０４で導出された位相変位量分だけ位相を調整する。そして全てのアンテナ間の相関係数が所定値以下になるまで相関計算部３０２および位相導出部３０４が動作する。こうして位相調整されたアンテナ間では、受信した信号の目的波周波数帯と妨害波周波数帯との位相差が異なるようになる。
【００４８】
妨害波が目的波と相関がある場合、妨害波に対してアレイ処理が有効に働かない。従って、当該位相調整部２４０は妨害波と目的波との相関がある場合に機能すればよい。そこで、相関計算部３０２によってアンテナで受信した各信号の妨害波間の相関係数を求め、相関係数が所定位置以上となった場合、即ち妨害波のアンテナ間の相関が認められた場合に、その相関を無効化するような位相変調量を導出して位相調整部２４０が位相を調整する。かかる構成により、最小限の位相調整で適切かつ確実なアレイ効果を得ることができる。
【００４９】
図９は、同一方向からの信号を位相調整した場合のアレイ処理を説明するための説明図である。図４と同様の電波環境の下において、基地局１２０が、ＰＨＳ端末１１０からの目的波（実線）を受信すると共に、同方向にある無線通信装置１５０からの妨害波（破線）を受信している。
【００５０】
図４で示したように、目的波と妨害波とが同方向から送られてくる場合、図９（ａ）のように、アンテナ１２２ｂおよび１２２ｃで受信した目的波（実線）および妨害波（破線）は、アンテナ１２２ａに対して位相差ｄ１だけ遅れ、アンテナ１２２ｄで受信した目的波および妨害波は、アンテナ１２２ａより位相差ｄ２だけ遅れる。
【００５１】
ここで、相関計算部３０２および位相導出部３０４により導出された位相変位量分だけ各アンテナの信号の位相をずらすため、位相調整部２４０を図９（ｂ）に示したような位相特性に調整する。そうすると、アンテナ１２２ｂの信号、特に妨害波が位相差ｄ５だけ、アンテナ１２２ｃの妨害波が位相差ｄ６だけ、アンテナ１２２ｄの妨害波が位相差ｄ７だけ移相する。こうして図９（ａ）の波形が位相調整部２４０を通過した後図９（ｃ）のように変化する。
【００５２】
図１０は、アレイ処理を説明するための説明図である。図９（ｃ）の各アンテナの信号にアレイ処理を行うと、図１０（ａ）に示すように、アンテナ１２２ｂおよび１２２ｃで受信した信号が位相差ｄ１分だけ進められ、アンテナ１２２ｄで受信した信号が位相差ｄ２分だけ進められる。ここでは、位相調整部２４０によって目的波と妨害波の相関性が低くなるので、妨害波とアンテナ間との相関性も低くなり、各アンテナの受信信号を合成した合成波は、図１０（ｂ）のようになる。こうして目的波のみを抽出することが可能となる。また、ここでは、妨害波のみの位相が変化しているが、目的波と妨害波との位相差が他のアンテナの位相差と異なれば、目的波の位相が変化してもよい。目的波の位相が変化してもアレイ処理によりその位相変化量が補償されるからである。
【００５３】
受信状態監視部３０６は、通信品質、特にＦＥＲと電波強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）とを監視する。ここで、受信強度が所定のレベル以上あるのにも拘わらず、通信品質が低い場合、妨害波による感度抑制や相互変調の影響を受けている可能性がある。そこで、目的波の受信強度と通信品質を監視し、通信品質が所定値以下であり、かつ電波強度が所定値以上のときのみ本実施形態の位相調整を実行する。
【００５４】
当該基地局１２０は、通信品質が低い場合に特に効果を奏する。しかし、通信品質が低くとも、電波強度が単純に低いことが原因であれば、基地局１２０が有効に働いたとしても通信品質を著しく向上させることはできない。従って、通信品質が所定値以下であり、かつ電波強度が所定値以上のときのみ位相調整部２４０を機能させ、無駄な消費電力の低減を図る。
【００５５】
以上説明した構成により、目的波と妨害波との相関性が下がり、妨害波のアンテナ間の相関が下がるのでアレイ処理によって妨害波を除去することができる。
【００５６】
（無線通信方法）
上述した基地局１２０を用いて、アレイ処理の機能を高めるために受信信号の位相を調整する無線通信方法を以下に詳述する。
【００５７】
図１１は、無線通信方法の処理の流れを示したフローチャートである。基地局１２０の受信状態監視部３０６は、通信品質、特にＦＥＲと電波強度とを監視する（Ｓ４００）。ここで、通信品質が所定値Ｆｔ以下であり、かつ電波強度が所定値Ｐｔ以上のときに本実施形態の位相調整を行い、通信品質が所定値Ｆｔ以上または電波強度が所定値Ｐｔ以下のときは位相調整を実行しないでそのまま通信状態を維持する（Ｓ４０２）。
【００５８】
通信品質が所定値以下であり、かつ電波強度が所定値以上の場合、複数のアンテナから２つのアンテナを抽出して（Ｓ４０４）、相関計算部３０２がその２つのアンテナ間の妨害波の相関係数を計算する（Ｓ４０６）。かかる相関係数が所定値Ｋ以下であるかどうかが判定され（Ｓ４０８）、所定値より大きかったら位相導出部３０４によって位相変位量が導出され（Ｓ４１０）、位相調整部２４０がその位相変位量分だけ位相を調整する（Ｓ４１２）。かかる位相調整は、相関係数の判定（Ｓ４０８）で相関係数が所定値以下となるまで繰り返される。
【００５９】
相関係数が所定値Ｋを超えると、全てのアンテナ間に関して処理が終了したかどうか判定され（Ｓ４１４）、終了していなければアンテナ抽出ステップ（Ｓ４０４）で次のアンテナの組み合わせが抽出され、その後の処理が繰り返される。全てのアンテナ間での処理が終了していれば、本実施形態による位相調整を完了する。
【００６０】
こうして、目的波と妨害波との相関性を下げ、妨害波のアンテナ間の相関を下げることができ、アレイ処理による妨害波除去機能を十分に発揮することが可能となる。
【００６１】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６２】
なお、本明細書の無線通信方法における各工程は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいは個別に実行される処理（例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理）も含むとしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、複数のアレイアンテナを用いてアレイ処理を行う無線通信装置および無線通信方法に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】無線通信システムの概略的な接続関係を示した説明図である。
【図２】アダプティブアレイアンテナ技術を説明するための説明図である。
【図３】アダプティブアレイアンテナ技術を説明するための説明図である。
【図４】同一方向からの信号のアレイ処理を説明するための説明図である。
【図５】同一方向からの信号のアレイ処理を説明するための説明図である。
【図６】基地局の概略的な構成を示したブロック図である。
【図７】無線通信部の詳細な回路を示した回路図である。
【図８】タイムスロットにおける信号波形を示すタイミングチャートである。
【図９】同一方向からの信号を位相調整した場合のアレイ処理を説明するための説明図である。
【図１０】アレイ処理を説明するための説明図である。
【図１１】無線通信方法の処理の流れを示したフローチャートである。
【図１２】非線形特性を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００６５】
１１０  …ＰＨＳ端末
１２０  …基地局
１６４  …無線通信部
２４０  …位相調整部
３００  …アレイ処理部
３０２  …相関計算部
３０４  …位相導出部
３０６  …受信状態監視部
【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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【図１１】
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【図１２】
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