• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:

    公开号:WO1988003340A1
    申请号:PCT/JP1987/000806
    申请日:1987-10-21
    公开日:1988-05-05
    发明作者:Kenichi Minamisono；Masayuki Yasunaga；Fumio Watanabe；Noboru Baba
    申请人:Kokusai Denshin Denwa Co., Ltd.；
    IPC主号:H04B1-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] 干 渉 波 抑 圧 方 式 技 術 分 野
    [0003] この発明は、 受信ア ンテナのサイ ドローブ方向から
    [0004] 到来する干渉波を除去する干渉波抑圧方式に関する も
    [0005] のである。 背 景 技 術
    [0006] 干渉波抑圧方式は、 所望信号到来方向に向けた高利
    [0007] 得アンテナに混入する不要信号を、 不要信号到来方向
    [0008] に向けた低利得ア ンテナ等で抽出 した不要信号と同振
    [0009] 幅逆位相で合成して打ち消すものである。 第 5 図に従 . 来の干渉波抑圧装置の一例を示す。 第 5 図に示す干渉
    [0010] 波抑圧装置では、 主アンテナ（1)からの出力信号（以下
    [0011] 主信号と い う）は局部発振器（5)、 ミ キサ（3) に よ り
    [0012] 中間周波数帯の信号に変換される 。 補助ア ン テナ（2)
    [0013] か ら の出力信号（以下参照信号と い う）は局部発振器
    [0014] (5)、 ミ キサ（4)によ り 中間周波信号に変換された後、
    [0015] 荷重制御回路（8)の出力であ る荷重信号 w と 可変複
    [0016] 素荷重器（ 7)で混合さ れ、 主信号に含まれる不要信
    [0017] 号の推定信号が生成さ れ る 。 （S)は混合器であ り 、
    [0018] 主信号から不要信号の推定信号を滅算する機能を持つ。
    [0019] 混合器（S)の出力信号が干渉波抑圧装置の 出力信号
    [0020] と なる。 一方、 参照信号は乗算器（10)によ り 干渉波抑 圧装置の岀カ信号と 混合さ れる。 （ 9 )は低域 フ ィ ル タ であ り 、 乗算器（ 1 0 ) と低域フ ィ ルタ （ 9 ) に よ り相 闋器が構成される。 相闋器の出力信号が荷重制淘回铬 ( 8 )を介して可変複素荷重器（" ）に入力される こ と によ リ、 相 W /レーブが形成され、 この相関ループによ り 出 力信号に含まれる不要信号の残留成分を検岀している。 発明が蘚決しよ う とする問題点
    [0021] ¾上の構成において、 所望信号、 不要信号がともに 広蒂域である場合、 相互スペク トル密度関数は広蒂域 となる。 しかも これらの信号が不規則信号であるため 相闋量の平均値はゆらぎを持つ。 これらの理由によ り 乗算器（1 0 ) と低域フ ィ ルタ （9 )を.用いた相関器では、 正確な相関値を得るこ とは葰めて困難であ り、 不要信 号の抑圧効果が少ないため、 干涉波抑圧装置の実用化 の大きな問題点であつ た。 発 明 の 課題
    [0022] 本発明は、 上述した従来技術の欠点を癣決するため になされたもので、 信号の帯域辐、 変調方式等に 存 せず、 出力信号の電力の測定を用いて良好な不要信号 抑圧特性を有する干渉波抑圧方式を提供する こ と を 目 的とする。 そしてその特徴は、 所望信号の蒂^内信号 電力を最小とするよう に、 フィ 一 ド ノ ジ クル一ブを捃 い 、 参照信号の位相、 振 mを制御し干渉狻を抑圧する こ と にあ る 。 図面の ¾単な説明 - 第 1 図は本発明の第 1 の実施例を示す図、
    [0023] 第 2 図は第 1 の実旌例の変形を示す図、
    [0024] 第 3 図は本発明の第 2.の実施冽を示す図、
    [0025] 第 4 図は本発明の第 3 の実施例を示す図、
    [0026] 第 5 図は従来の干渉波抑圧装置の構成例を示す図で あ る 。 発明を実施する ための最良の形態
    [0027] 本発明の理論を要約,する と 、 以下のよ う になる。 主 信号 X の う ちの所望信号成分を d '、 不要信号成分を i 、 雑音成分を n とする と、 X は .
    [0028] X = d + i + n ( 1 ) と表すこ と ができ る。 一方、 参照信号 y は、 不要信号 成分 i a、 雑音成分 n aか ら構成されてお り 、 補助ア ン テナにおける i aノ n aの比が充分大きい と き には、
    [0029] y = i a + n a〜 i a ( 2 ) と な る 。 こ こ で、 i と i Λ と の間に は次の よ う な闋 係があ る。
    [0030] 二 k · e X p ( j · 9 ) · i ( 3 ) こ こで k は 2 つのア ンテナの不要信号方向の利得比、
    [0031] 0 は伝搬距離の差に相当する位相の差を表す。 これ ら を用 い る と 、 千渉波抑圧方式の出力信号 z は z = d + ( 1 - · K) · i + a (4) 但し K = k · e x p ( j · S ) (5) となる。 d， i， nのあいだに相互の相関はないとす ると、 出力信号 zの電力は、
    [0032] E ( ί 2 ！ 2 } = Ε { [ d [ 2 } + Ξ { I 1 - w · K 12 · i i 12 } + E {| a |2} (6) と な る 。 こ こ で E (| z ）は出力信号 z の電力の平 均を表す。 したがって、 出力信号 zの鼋カを最小とす るよ う に荷重信号 wを決定すれば、 不要信号は充分に 抑圧さ れる。 この と き、 式（S)から明らかなよ う に、 S力信号 zの電力には最小値が存在し、 最小値を与え る荷重信号 wを決定する問題は 2実変数関数の最小化 問題: あるから、 荷重信号 wは容易に決定できる。 上に述べた理論に基づいた本発明の第 1 の実施例を 第 1 図に示す。 第 1 図において、 補助ア ンテナ（ 2) の出力信号 y 下参照信号と呼ぶ Γと It重制御回路（8) の出力である荷重信号 w と を乗算し、 主アンテナ（1) の出力信号 x (以下主信号と呼ぶ）に含まれる不要信号 の推定信号を生成す'る。 （13)は混合器でぁ 、 主信号 から不要信号の推定信号を減ずる機能をもつ。 混合器 (13)の岀カは、 局部発振器（5)、 ミ キサ（3)によ リ 中間 周波信号に変換される。 （U)は蒂域フ ィ ルタであ リ、 新望信号に対応した周波数帯域の信号を通過させる。 (15)は中間周波増辐器である。 中間周波増檑器（15)の ¾力が干 波抑圧装置の出力信号 z となる。 （12)は鼋 力検出器であ り 、 出力信号 z の蒂域内電力 を測定する。 電力検出器（12) か ら の測定情報は荷重制御回路（8) に入力 さ れ 、 - 荷 重制御回路（ 8 )で は出 力信号 Z の 蒂 域内電力 を最小 とする よ う に荷重信号 w を決定 し可変 複素荷重器（7)へ入力す る 。 先 に述べ た よ う に 、 荷 重信号 wの決定は 2実変数関数の最小化問題である か ら、 荷重制御回路はマイ ク ロ プロ セ ッ サを用いて簡単 に搆成でき る。 代表的なアルゴ リ ズムの一つ を示すと、 以下のよ う にな る。
    [0033] [初期動作]
    [0034] 次項に記す最適制御動作を行う ための初期値を決定 する ための動作であ り 、 次のよ う な動作を行う 。
    [0035] (a) 荷重信号 W の初期値 w。、 およ び振幅可変幅 3 、 位相可変幅 ^ を任意に与える。
    [0036] (b) 荷重信号 w の 値 を w a と し た と き の 出力信号電 力 を測定する。
    [0037] (c) 荷重信号 w の振幅 · 位相 を w。 か ら それぞれ S · ？ i だけ変化させた値にセ ッ ト し、 それぞれの場合 に つ い て 出 力 信号電力 を 測定す る （合計 4 点 ま たは 8 点）。
    [0038] (d) (b)項およ び（c)項で測定 し た出力信号電力 を比較 し、 出力信号電力が最小と なっ ている荷重信号 w の値を求める （求めた wの値を W l とする）。
    [0039] (e) (d)項でも と めた W lの値が w。 と異なっ ていれば、 w。の値を W lと し て（b)項以下を镍 り 返す。 W lの 爐が W σと等しければさ · φ の値をそれぞれ L Ζ
    [0040] 2倍する。
    [0041] (f) 5 · の値がある定め られた値 ¾下になれば、 初 期動作を終了して最適制御動作に移行する。 それ ¾并の場合にば、 （b)項以下を繰り返す。
    [0042] [最 ¾制御.動作]
    [0043] 荷重信号 wの値が常に最適となるよ う に制御するた めの動作であ り、 次のよ うな動作を行う 。
    [0044] (g) "mm.信号 w の値を 初期動作で得 られた w aの最 終値に、 s · Φ の値を制御系に大きな影響を与え ない程度の充分小さな値に設定する。
    [0045] (h) 荷重信号を w。 と し た と き の出力信号電力を測 定する。
    [0046] (i) 荷重信号 wの位相 を w。 から 士 Φ た'け変化させ て出力信号電力を測定する。
    [0047] (j) Οιλ項および（i)項で測定した出力信号電力を比較 し、 出力信号電力が最小となっている ときの荷重 信 の値を求め、 この値を wa とする。
    [0048] (k) 荷重信号 wの値を w 0 と し、 こ の と きの ¾力信 号電力を測定する。
    [0049] (1) 荷重信号 wの振檑を 。 か ら ± S だけ変化させ て出力信号電力を測定する。
    [0050] (si) (k)項および（1)項で測定した出力信号電力を比較 し， 出力信号が最小となっている と きの荷重信号 wの値を求め、 この値を w aとする。 (n) (h)項以下を繰 り 返す。
    [0051] 上に述べたも のは一例であ り ， ニュー ト ン一ラ フ ソ ン法， 最急勾配法、 共役勾配法、 ラ ンダム探索法、 お よびその他の 2実変数関数の最小値問題の解法に用い られる アルゴ リ ズムは、 原則的にすべて適用が可能で あ る 。
    [0052] 以上の回路において、 参照信号の振幅および位相を それぞれ 0.2dB、 し 8° 以下の精度で所要帯域にわたつ て制御すれば、 32dB以上の不要信号抑圧比が得 られる； な お、 式 （ 6 ) か ら 明 ら かな よ う に 、 荷重信号 w の決 定に際 しては所望信号、 不要信号および雑音信号の電 力の大き さ には基本的に依存 しない。 し たがっ て所望 信号対雑音電力比（ S Z N)の小さ い場合、 あ る いは所 望信号対不要信号電力比（ D U )の小さ い場合におい ても良好に動作する。 た と えば
    [0053] S / N = 10dB D / U = - 10dB | k | = 10 の場合においても、 30dB以上の不要信号抑圧比が得ら れる。
    [0054] なお本実施例では、 電力の測定を中間周波数帯で行 つ てい る が、 基底周波数帯で行う こ と も可能である。 また、 第 2 図の よ う に局部発振器（5)および ミ キサ（3) を ダウ ンコ ンバータ （14)で置換 し， さ ら に中間周波増 痦器（15)を省略 した回路を用いても、 第 1 図と 同等の 干渉波抑圧装置を構成する こ と ができ る。
    [0055] 第 3 図に本発明の 第 2 の実施例を示す。 こ の実施 ¾ . F D A (Frequency Division — u丄 tipis- A c c e s s )な どのマルチキャ リ ア通信方式の よ う に所 望信号が複数假存在し、 しかもそれぞれの所望信号に 対して不要信号が影響を与えている場合への違用を考 えたものである。 第 3 図において、 補助アンテナ（2) の出力信号 y と荷重制御回路（8)の出力信号 w と を 乗算 し、 主ア ンテナ（ 1 )の出力信号 X に含まれる不 要信号の推定信号を生成する - 3)は混合器であ り、 主信号から不要信号の推定信号を減ずる機能を持つ。 混合器（13)の出力は周波数変換器（14)によ リ ダゥンコ ンバー トされて中間周波信号に変換ざれる。 （11-1)〜 (11-N)は蒂域フィ ルタであ り 、 各所望信号の周波数蒂 域に含まれる信号を，通過させる。 （12-1)〜（Γ2-Ν)は検 出器であ り、 各所望信号の周波数帯域に含まれる信号 の電力を測定する。 検出'器 (12-1)〜（12-^)からの測定 情報は荷重制御回路（8)に入力され、 各所望信号の 帯域内電力を最小とするよう に荷重信号 wが決定され る。 このよ う に、 所望信号の周波数帯域に含まれる信 号のみを対象とすることによ り、 マルチキャ リ ア通信 方式に封しても良好な不要信号抑圧効果が得られる。 この場合の荷重制御回路の制御アルゴリ ズムと しては、 次のよ うなものが一例と して考えられる。
    [0056] (a) 各所望信号の平均受信電力レベル d。 ( n = 1〜 ) を求める。 これは一殺に回線設定時に計算される。 Cb) 各蒂域フィ ルタ の出力信号 z。 a = 1〜 )の電力 を求め、 d a と の差
    [0057] ί n = E { i Z 。 J 2 }— d Q ( = 1〜N) (7) を求め る 。
    [0058] (c) ミ nが最大であ る n α を求め、 α が最小 と なる よ う に wの値を決定する。 この制御は基本的に 2変 数のステ ッ プ ト ラ ッ ク と な る が、 各種非線形最適 化の手法が適用可能である。
    [0059] (d) (b)〜（c)を繰 り 返す。
    [0060] 第 4 図に本癸明の第 3 の実旌例を示す。 本実施例は 第 2 の実施例を到来する不要信号が複数存在する場合 にも適用でき る よ う に拡張 したものである。 第 4 図に おいて、 （2-1)〜（2-M)は補助アンテナであ り 、 異なる 方向から到来する不要信号を受信する勤き を持つ。 補 助ア ンテ ナ（2-1)〜（2-Μ)の 出力信号 y m - l M) は荷重制御回路（8)の出力信号 W m(m = l〜M)と乗算さ れ 、 主 ア ン テナ（1)の 出力信号 X に含 ま れ る不要信 号の推定信号が生成さ れる 。 （13)は混合器であ り 、 主 信号から不要信号の推定信号を減ずる機能を持つ。 混 合器（13)の出力は周波数変換器（14)によ っ てダウンコ ンバー ト されて中間周波信号に変換される。 （11-1)〜
    [0061] は蒂域フィ ルタ であ り 、 各所望信号の周波数蒂 域に含まれる信号を通過させる。 （12-1)〜（12- N)は検 出器であ り 、 各所望信号の周波数蒂域に含まれる信号 の電力 を測定する。 検出器（12-1)〜（12-N)か らの測定 情報 は荷重制御回路（3) に入力 さ れ、 各所望信号の 帯域内鼋カを最小とするよう に荷重信号 wm( = l〜¾)
    [0062] が決定される。 この場合の荷重制御回路の制御アルゴ
    [0063] リ ズムと しては次のよ うなものが一钶と して考えられ - る 0
    [0064] (a) 各所望信号の平均受信電力 レベル <1。 ^ ( !1 = 1〜 )
    [0065] を求める 3 これは一般に回線設定時に計算される。
    [0066] (b) 备蒂域フィルタ の出力信号 Z α ( II - 1〜！ Oの電力
    [0067] を求め、
    [0068] f . = CE {! z 0 n ! 2 } - d0,]/ dQn (η = 〜Μ) (8) を計算する。
    [0069] (c) 巨的闋数と して
    [0070] ζ = ∑ ξ (9) を考え、 ζ が複素荷重信号の組（ W m }に対 して
    [0071] 最小.となるよう に w m ( m = 1〜 M)を制御する。
    [0072] (d) (b)〜（ を繰り返す。
    [0073] 第 2および第 3 の実旅例では、 制御アルゴリ ズムと
    [0074] して極めて筒単なものを示しているが、 これらの他に
    [0075] も多目的関数に対する多く の最適化手法の適用が原理
    [0076] 的に可能である。 発 明 の 効 果
    [0077] 以上述べたよう に、 本発明によ り 、 以下に述べる様
    [0078] に極めて大きな効果を得る事ができる。
    [0079] (1) 制御尺度が相関値ではな く 、 出力信号の蒂域内鼋
    [0080] 力であるから、 精度良ぐ測定を行う こと ができる。 し たがつ て少ない制御誤差で不要信号を充分に抑 圧する こ と ができ る と と も に、 回路構成が極めて 簡単と なる 。 -
    [0081] (2) 所望信号、 不要信号がと も に広帯域であ り 、 し か も主アンテナ入力の信号対雑音電力比（ S Z N)が 小さ い場合においても、 帯域内出力電力は精度良 く 測定する こ と ができ るので、 良好な不要信号抑 圧効果が得られる 。
    [0082] (3) 不'要信号が所望信号が比べて大き い場合でも、 良 好な不要信号抑圧効果が得 られる。
    [0083] (4) 所望信号の周波数帯域に含まれる信号のみを対象 と して不要信号の抑圧を行う こ と によ り 、 F D M Aな どのマルチキヤ リ ア通信方式においても良好 な不要信号抑圧効果が得られる。
    [0084] (5) 不要信号が複数存在する場合にも、 本方式を容易 に適用する こ と ができ る。 産業上の利用可能性
    [0085] 本発明は簡単な構成で広帯域信号の干渉波を抑圧す る こ と ができ、 このよ う な条件での逼信路に利用する こ と ができ る 。
    权利要求:
    Claims 請 求 の 範 囲
    ( 1 ) 所望信号とアンテナのサイ ドローブ方向よ り到来 する不要信号と を含んだ主信号と、 不要信号を主成分 とする参照信号を入力と し、 主信号内の不要信号成分 のみを抑圧し、 所望信号のみを出力する干渉波抑圧方 式において、 可変複素荷重器を介した参照信号を主信 号から減算するよ う な回路を構成し、 回路からの出力 電力を測定し、 出力電力を最小とするよう に可変複素 荷重器の荷重を制御するこ と を特徴とする干渉波抑圧 方式。
    ( 2 ) 複数の所望信号に対して、 個々の所望信号に対応 した中心周波数と通過蒂域檑を持つ少なく とも 2個の 電力検出器と を設け、 各電力検出器の出力を測定する こ と によ り 、 各々の所望信号の周波数蒂域内に含まれ る不要信号を抑圧するよ う に、 可変複素荷重器で振幅 位相を制御する こ と を特徵とする特許請求の範囲第丄 項記載の干渉波抑圧方式
    ( 3 ) 到来方向の異なる複数の不要信号に封して、 各々 の方向の数と同数あるいはそれ以上の補助ァンテナお よび可変複素荷重器を設けたことを特徴とする特許請 求の範囲第 1項記載の干渉波抑圧方式。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    US9831901B2|2017-11-28|Remote interference cancellation for communications systems
    US9270308B2|2016-02-23|Adaptive radio-frequency interference cancelling device, method, and receiver
    US9882591B2|2018-01-30|Method and apparatus for processing of intermodulation products
    US9160310B2|2015-10-13|Linearity compensator for removing nonlinear distortion
    US8526896B2|2013-09-03|Feedback compensation detector for a direct conversion transmitter
    Middleton1973|Man-made noise in urban environments and transportation systems: Models and measurements
    Chen et al.1996|Effects of nonlinear distortion on CDMA communication systems
    Lin et al.2006|A $ Ka $-band FMCW radar front-end with adaptive leakage cancellation
    US20140286360A1|2014-09-25|Method and system for transmitting signals with reduced spurious emissions
    US6229992B1|2001-05-08|Full-duplex radio transmitter/receiver
    US7529313B2|2009-05-05|Distortion compensation quadrature modulator and radio transmitter
    CN1105424C|2003-04-09|零拍接收机中二阶互调制的补偿
    JP4260822B2|2009-04-30|べき級数型プリディストータ及びその制御方法
    US8115679B2|2012-02-14|Side lobe suppression
    US5630223A|1997-05-13|Adaptive method and apparatus for eliminating interference between radio transceivers
    JP4913304B2|2012-04-11|Ｒｆパワーアンプの予歪み付与およびフィードフォワード線形化を制御するためのスペクトル歪みモニター
    US5564097A|1996-10-08|Spread intermediate frequency radio receiver with adaptive spurious rejection
    Tatu et al.2001|A new direct millimeter-wave six-port receiver
    US7203462B2|2007-04-10|Antenna unit and radio base station therewith
    US5596600A|1997-01-21|Standalone canceller of narrow band interference for spread spectrum receivers
    US4291410A|1981-09-22|Multipath diversity spread spectrum receiver
    JP2509785B2|1996-06-26|信号処理装置とその方法
    Gans1971|The effect of Gaussian error in maximal ratio combiners
    US7205936B2|2007-04-17|Transmitting and receiving apparatus and method in adaptive array antenna system capable of real-time error calibration
    US7330500B2|2008-02-12|Adjustable electronic duplexer
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    US4893350A|1990-01-09|
    EP0289617B1|1994-01-12|
    DE3788797D1|1994-02-24|
    EP0289617A4|1990-12-27|
    DE3788797T2|1994-04-28|
    EP0289617A1|1988-11-09|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1988-04-11| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1987906931 Country of ref document: EP |
    1988-05-05| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): US |
    1988-05-05| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE FR GB |
    1988-11-09| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1987906931 Country of ref document: EP |
    1994-01-12| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1987906931 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP24953286A|JPS63105532A|1986-10-22|1986-10-22|Interference wave suppressing system|
    JP61/249532||1986-10-22||
    JP62/173013||1987-07-13||
    JP62173013A|JPS6417519A|1987-07-13|1987-07-13|Interference wave suppressing system|DE19873788797| DE3788797T2|1986-10-22|1987-10-21|System zur Auslöschung von Interferenzen.|
    [返回顶部]