アンテナ装置およびそれを備えた受信機
【課題】所望波の電力レベルをできる限り大きくすることが可能なアンテナ装置を提供する。
【解決手段】パワーインバージョン手段３０は、判定手段６０によって干渉波が検出されると、干渉波の周波数帯を有する受信電波に基づいて、干渉波の方向にヌルを形成するときのウェイトを演算し、その演算したウェイトが得られるときの振幅Ａｉ（１≦ｉ≦Ｋ）および位相φｉを演算する。スイッチ制御手段４０は、閾値Ｉｔｈよりも大きい振幅Ａ１〜Ａｎのウェイトを有するアンテナ１〜ｎに対応付けられたｎ個のスイッチをオンし、（Ｋ−ｎ）個のスイッチをオフする。最適位相生成手段５０は、振幅Ａ１〜Ａｎに対応する位相φ１〜φｎを初期位相値として開始し、所望波の到来方向から受信した受信電波の希望信号対干渉雑音電力比が基準値以上になるようにｎ個の可変移相器に設定するｎ個の位相を最適化する。
【解決手段】パワーインバージョン手段３０は、判定手段６０によって干渉波が検出されると、干渉波の周波数帯を有する受信電波に基づいて、干渉波の方向にヌルを形成するときのウェイトを演算し、その演算したウェイトが得られるときの振幅Ａｉ（１≦ｉ≦Ｋ）および位相φｉを演算する。スイッチ制御手段４０は、閾値Ｉｔｈよりも大きい振幅Ａ１〜Ａｎのウェイトを有するアンテナ１〜ｎに対応付けられたｎ個のスイッチをオンし、（Ｋ−ｎ）個のスイッチをオフする。最適位相生成手段５０は、振幅Ａ１〜Ａｎに対応する位相φ１〜φｎを初期位相値として開始し、所望波の到来方向から受信した受信電波の希望信号対干渉雑音電力比が基準値以上になるようにｎ個の可変移相器に設定するｎ個の位相を最適化する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、アンテナ装置およびそれを備えた受信機に関し、特に、干渉波を除去するアンテナ装置およびそれを備えた受信機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、帯域外からの干渉波対策は、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）フロントエンドへ加わる信号を減衰させるアッテネータ、または帯域外の干渉信号を減衰させるフィルタを用いて行なわれていた。
【０００３】
しかし、前者では、所望波よりも干渉波の信号レベルが大きいときに、ＲＦフロントエンドにおいて干渉波に歪みが生じない程度にＲＦ信号を減衰させると、所望の信号が減衰することによりＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）が不足するという問題がある。
【０００４】
また、後者では、比較的近い周波数にある干渉波を十分に減衰させることが困難であったり、フィルタの挿入損失が問題となったり、その挿入損失を低減し、かつ、干渉波に対する減衰量を大きくすると、フィルタが大きくなり、コストが増大するという問題がある。
【０００５】
更に、干渉波自体の強入力によるＲＦフロントエンドの歪みではなく、干渉波のスプリアス信号が問題となるときには、上述した２つの方式では、干渉を抑圧することができないという問題がある。
【０００６】
干渉波自体のスプリアス信号の干渉に対して、干渉波の歪スペクトルのみの信号レベルを検出することによって干渉波のスプリアスに対するヌルステアリングを実現している（非特許文献１）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】藤元，堀，“ＩＴＳ通信における干渉抑圧のためのＢＰＦ付きＰＩアダプティブアレー”，電子情報通信学会技術報告，ｖｏｌ．１０９，ｎｏ．３１，ＡＰ２００９−３１，ｐｐ．１１７−１２２，Ｍａｙ ２００９．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、非特許文献１に記載された方法では、ヌルステアリングの精度が低いために所望波の電力レベルをできる限り大きくすることが困難であるという問題がある。
【０００９】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、所望波の電力レベルをできる限り大きくすることが可能なアンテナ装置を提供することである。
【００１０】
また、この発明の別の目的は、所望波の電力レベルをできる限り大きくすることが可能なアンテナ装置を備えた受信機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明によれば、アンテナ装置は、Ｋ（Ｋは２以上の整数）本のアンテナと、Ｋ個の可変移相器と、検出手段と、最適位相生成手段とを備える。Ｋ個の可変移相器は、Ｋ本のアンテナに対応して設けられる。検出手段は、所望波の周波数帯以外の周波数帯を有する干渉波が検出されると、Ｋ本のアンテナが受信した受信電波に基づいて、干渉波の方向にヌルを形成したときのＫ本のアンテナの重み係数の振幅および位相であるＫ個の振幅およびＫ個の位相を検出する。最適位相生成手段は、干渉波が検出されると、Ｋ本のアンテナのうち、振幅が閾値以上であるｎ（ｎは１≦ｎ≦Ｋを満たす整数）本のアンテナに対応するｎ個の可変移相器に検出手段によって検出されたｎ個の位相をｎ個の初期位相としてそれぞれ設定して所望波の到来方向から受信した受信電波の希望信号対干渉雑音電力比が基準値以上になるようにｎ個の可変移相器のｎ個の最適位相を演算し、その演算したｎ個の最適位相をｎ個の可変移相器に設定する。
【００１２】
好ましくは、アンテナ装置は、Ｋ個のスイッチと、スイッチ制御手段とを更に備える。Ｋ個のスイッチは、Ｋ本のアンテナに対応して設けられ、各々がアンテナと可変移相器との間に接続される。スイッチ制御手段は、Ｋ個の振幅のうち、閾値以上の強度を有するｎ個の振幅を選択し、その選択したｎ個の振幅を有するｎ個のアンテナに接続されたｎ個のスイッチをオンし、Ｋ−ｎ個のスイッチをオフする。
【００１３】
好ましくは、Ｋ個の可変移相器の各々は、位相が任意の角度ステップで変えられる移相器である。
【００１４】
好ましくは、アンテナ装置は、送信手段を更に備える。送信手段は、ｎ個の最適位相がｎ個の可変移相器に設定された状態でｎ本のアンテナを用いて送信電波を送信する。
【００１５】
また、この発明によれば、受信機は、請求項１から請求項３のいずれかに記載のアンテナ装置と、信号処理部とを備える。信号処理部は、ｎ個の最適位相がｎ個の可変移相器に設定された状態でｎ本のアンテナが受信した受信電波をアナログ信号からデジタル信号に変換して受信信号処理を行なう。
【発明の効果】
【００１６】
この発明の実施の形態によるアンテナ装置においては、所望波の周波数帯以外の周波数帯を有する干渉波の方向にヌルを形成したときのアンテナのウェイトの位相を初期位相として検出し、その検出した初期位相から出発して、所望波の到来方向から受信した受信電波の希望信号対干渉雑音電力比が基準値以上になるように可変移相器の位相を最適化する。その結果、可変移相器に設定される位相は、徐々に、所望波の到来方向に向けられた放射ビームを形成するための位相になる。
【００１７】
従って、所望波の電力レベルをできる限り大きくできる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の実施の形態によるアンテナ装置の概略図である。
【図２】周波数帯域の概念図である。
【図３】図１に示すアンテナ装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】図３に示すステップＳ３の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】図４に示すステップＳ３１の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】ウェイトの振幅の一部が閾値よりも大きいときの最適位相の生成を示す概念図である。
【図７】この発明の実施の形態による他のアンテナ装置の概略図である。
【図８】この発明の実施の形態による更に他のアンテナ装置の概略図である。
【図９】この発明の実施の形態によるアンテナ装置を備えた受信機の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００２０】
図１は、この発明の実施の形態によるアンテナ装置の概略図である。図１を参照して、この発明の実施の形態によるアンテナ装置１００は、アンテナ１〜Ｋ（Ｋは２以上の整数）と、スイッチＳＷ１〜ＳＷＫと、可変移相器１１〜１Ｋと、加算器１０と、フィルタ２１〜２Ｋと、パワーインバージョン手段３０と、スイッチ制御手段４０と、最適位相生成手段０と、判定手段６０とを備える。
【００２１】
アンテナ装置１００は、例えば、ＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍ）通信に用いられるアンテナ装置である。そして、アンテナ装置１００は、例えば、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式によって変調された電波を送受信する。この場合、電波の周波数帯は、中心周波数が７２０ＭＨｚであり、帯域幅が１０ＭＨｚである。
【００２２】
アンテナ１〜Ｋは、直線の導体からなり、例えば、距離ｄの等間隔で直線状に配置される。
【００２３】
スイッチＳＷ１〜ＳＷＫは、それぞれ、アンテナ１〜Ｋに対応して設けられ、アンテナ１〜Ｋと可変移相器１１〜１Ｋとの間に接続される。そして、スイッチＳＷ１〜ＳＷＫは、スイッチ制御手段４０によってオン／オフされる。
【００２４】
可変移相器１１〜１Ｋは、それぞれ、アンテナ１〜Ｋに対応して設けられる。また、可変移相器１１〜１Ｋは、例えば、連続的に位相を可変できる移相器である。そして、可変移相器１１〜１Ｋは、最適位相生成手段５０からそれぞれ位相φ１〜φＫを受け、その受けた位相φ１〜φＫを設定する。
【００２５】
加算器１０は、可変移相器１１〜１ｎ（ｎは、１≦ｎ≦Ｋを満たす整数）を介してｎ個の受信電波を受け、その受けたｎ個の受信電波を加算する。そして、加算器１０は、その加算結果を最適位相生成手段５０、判定手段６０および受信処理回路（図示せず）へ出力する。なお、受信処理回路は、加算器１０から受けた加算結果（＝受信電波）をＡＤ変換等して復調し、その復調した信号を出力する。
【００２６】
フィルタ２１〜２Ｋは、それぞれ、アンテナ１〜Ｋに対応して設けられる。フィルタ２１〜２Ｋは、受信信号ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ），・・・，ｘＫ（ｔ）をそれぞれアンテナ１〜Ｋから受ける。そして、フィルタ２１〜２Ｋは、それぞれ、受信信号ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ），・・・，ｘＫ（ｔ）から所望波であるＩＴＳ信号の周波数帯を除去する。そうすると、フィルタ２１〜２Ｋは、その除去後の受信信号ｘ’１（ｔ），ｘ’２（ｔ），・・・，ｘ’Ｋ（ｔ）をパワーインバージョン手段３０へ出力する。
【００２７】
パワーインバージョン手段３０は、受信信号ｘ’１（ｔ），ｘ’２（ｔ），・・・，ｘ’Ｋ（ｔ）をフィルタ２１〜２Ｋから受け、干渉波検出信号または干渉波不検出信号を判定手段６０から受ける。そして、パワーインバージョン手段３０は、干渉波検出信号を受けると、受信信号ｘ’１（ｔ），ｘ’２（ｔ），・・・，ｘ’Ｋ（ｔ）に基づいて、所望波の周波数帯以外の周波数帯を有する干渉波を受信するときのアンテナ１〜Ｋの複素ウェイトＷｉ（ｉ＝１〜Ｋ）を後述する方法によって演算する。
【００２８】
その後、パワーインバージョン手段３０は、その演算した複素ウェイトＷｉに基づいて、後述する方法によって振幅Ａｉおよび位相φｉを検出する。そうすると、パワーインバージョン手段３０は、その検出した振幅Ａｉをスイッチ制御手段４０へ出力し、その検出した位相φｉを初期位相φｉ＿ｉｎｉｔｉａｌとして最適位相生成手段５０へ出力する。
【００２９】
一方、パワーインバージョン手段３０は、干渉波不検出信号を受けると、動作を停止する。
【００３０】
スイッチ制御手段４０は、振幅Ａｉをパワーインバージョン手段３０から受け、干渉波検出信号または干渉波不検出信号を判定手段６０から受ける。また、スイッチ制御手段４０は、閾値Ｉｔｈを保持している。
【００３１】
そして、スイッチ制御手段４０は、干渉波検出信号を受けると、振幅Ａｉを閾値Ｉｔｈと比較し、閾値Ｉｔｈよりも大きい振幅Ａｎを選択する。そうすると、スイッチ制御手段４０は、その選択した振幅Ａｎのウェイトを有するｎ本のアンテナ１〜ｎに対応するｎ個のスイッチＳＷ１〜ＳＷｎをオンし、Ｋ−ｎ個のスイッチＳＷｎ＋１〜ＳＷＫをオフする。また、スイッチ制御手段４０は、オンされたｎ個のスイッチＳＷ１〜ＳＷｎと、オフされた（Ｋ−ｎ）個のスイッチＳＷｎ＋１〜ＳＷＫとを示すスイッチ制御情報を最適位相生成手段５０へ出力する。
【００３２】
一方、スイッチ制御手段４０は、干渉波不検出信号を受けると、スイッチＳＷ１〜ＳＷＫの全てをオンする。
【００３３】
最適位相生成手段５０は、初期位相φｉ＿ｉｎｉｔｉａｌをパワーインバージョン手段３０から受け、スイッチ制御情報をスイッチ制御手段４０から受け、干渉波検出信号または干渉波不検出信号を判定手段６０から受ける。
【００３４】
そして、最適位相生成手段５０は、干渉波検出信号を受けると、スイッチ制御情報に基づいて、オンされたｎ個のスイッチＳＷ１〜ＳＷｎを検知するとともに、ｎ個のスイッチＳＷ１〜ＳＷｎに対応するｎ個の可変移相器１１〜１ｎに設定すべき初期位相φ１＿ｉｎｉｔｉａｌ〜φｎ＿ｉｎｉｔｉａｌを初期位相φｉ＿ｉｎｉｔｉａｌから選択する。その後、最適位相生成手段５０は、その選択した初期位相φ１＿ｉｎｉｔｉａｌ〜φｎ＿ｉｎｉｔｉａｌをそれぞれ可変移相器１１〜１ｎに設定する。
【００３５】
引き続いて、最適位相生成手段５０は、初期位相φ１＿ｉｎｉｔｉａｌ〜φｎ＿ｉｎｉｔｉａｌが可変移相器１１〜１ｎに設定された状態でｎ本のアンテナ１〜ｎが受信した受信信号の出力信号ｙ（ｔ）を加算器１０から受ける。そうすると、最適位相生成手段５０は、後述する方法によって、出力信号ｙ（ｔ）の希望信号対干渉雑音電力比ＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ａｎｄ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）が基準値ＳＩＮＲ＿ｓｔｄ以上になるように最適位相φ１＿ｏｐｔ〜φｎ＿ｏｐｔを演算する。そして、最適位相生成手段５０は、その演算した最適位相φ１＿ｏｐｔ〜φｎ＿ｏｐｔをそれぞれ可変移相器１１〜１ｎに設定する。
【００３６】
一方、最適位相生成手段５０は、干渉波不検出信号を受けると、アンテナ１〜Ｋをフェーズドアレーアンテナとして動作させるための位相φ１〜φＫを決定し、その決定した位相φ１〜φＫを可変移相器１１〜１Ｋに設定する。
【００３７】
判定手段６０は、後述する方法によって、干渉波を検出したか否かを判定する。そして、判定手段６０は、干渉波を検出したと判定したとき、干渉波検出信号を生成し、その生成した干渉波検出信号をパワーインバージョン手段３０、スイッチ制御手段４０および最適位相生成手段５０へ出力する。一方、判定手段６０は、干渉波を検出していないと判定したとき、干渉波不検出信号を生成し、その生成した干渉波不検出信号をパワーインバージョン手段３０、スイッチ制御手段４０および最適位相生成手段５０へ出力する。
【００３８】
ＩＴＳ通信の主要パラメータを表１に示す。
【表１】
【００３９】
データサブキャリア数は、６４本のサブキャリア数のうちの５２本である。また、データの占有周波数帯域幅は、約８．３ＭＨｚである。
【００４０】
図２は、周波数帯域の概念図である。図２を参照して、周波数帯Ｂａｎｄ１は、ＩＴＳ通信に割り当てられた周波数帯（１０ＭＨｚ）であり、周波数帯Ｂａｎｄ２は、データの占有周波数帯（８．３ＭＨｚ）である。従って、周波数帯Ｂａｎｄ３，Ｂａｎｄ４は、干渉波が存在する周波数帯である。この場合、周波数帯Ｂａｎｄ３，Ｂａｎｄ４の各々の帯域幅は、０．８５ＭＨｚである。
【００４１】
この発明の実施の形態においては、干渉波の受信電力レベルが所望波の受信電力レベルよりも大きい干渉波を「強入力干渉波」と定義する。
【００４２】
強入力干渉波が到来していない場合、ヌルサブキャリア周波数帯（＝Ｂａｎｄ３，Ｂａｎｄ４）におけるパワースペクトルは、熱雑音レベルである（図２の（ａ）参照）。
【００４３】
一方、強入力干渉波が到来した場合、干渉波の帯域外漏洩電力によって所望波の帯域内で干渉波の信号が観測される。即ち、強入力干渉波が到来した場合、ヌルサブキャリア周波数帯（＝Ｂａｎｄ３，Ｂａｎｄ４）において、干渉波の信号が観測される（図２の（ｂ）参照）。
【００４４】
従来、所望波の周波数帯と同じ周波数帯で送受信される電波を干渉波として捉えることが多いが、この発明の実施の形態においては、所望波の周波数と異なる周波数を有する電波を干渉波と言う。
【００４５】
なお、強入力干渉波は、例えば、ＩＴＳ通信の隣接帯域にある地上デジタル放送の電波からなる。
【００４６】
パワーインバージョン手段３０における振幅Ａｉおよび位相φｉの求め方について説明する。
【００４７】
パワーインバージョン手段３０がフィルタ２１〜２Ｋから受ける受信信号＜Ｘ＞を＜Ｘ＞＝［ｘ’１（ｔ），ｘ’２（ｔ），・・・，ｘ’Ｋ（ｔ）］とすると、相関関数Ｒｘｘは、次式によって表わされる。
【数１】
【００４８】
なお、この明細書においては、表記＜Ａ＞は、行列ＡまたはベクトルＡを表す。また、式（１）において、Ｈは、複素共役転置を表し、Ｅ［・］は、アンサンブル平均を表す。
【００４９】
パワーインバージョンによって強入力干渉波の到来方向にヌルを形成する複素ウェイトを＜Ｗ＞とすると、複素ウェイト＜Ｗ＞は、次式によって与えられる。
【数２】
【００５０】
なお、式（２）において、行列＜Ｃ＞は、拘束行列であり、＜Ｃ＞＝［１，０，・・・，０］Ｔである。ここで、Ｔは、行列の転置を表す。
【００５１】
複素ウェイト＜Ｗ＞の各要素Ｗｉ（ｉ＝１〜Ｋ）は、次式によって表される。
【数３】
【００５２】
従って、パワーインバージョン手段３０は、フィルタ２１〜２Ｋから受けた受信信号ｘ’１（ｔ），ｘ’２（ｔ），・・・，ｘ’Ｋ（ｔ）に基づいて、上述した式（１）〜（３）を用いて振幅Ａｉおよび位相φｉを検出する。
【００５３】
最適位相生成手段５０における最適位相の生成方法について説明する。最適位相生成手段５０は、共役勾配法によって最適位相φ１＿ｏｐｔ〜φｎ＿ｏｐｔを生成する。そして、共役勾配法は、次の手順からなる。
【００５４】
（手順１）パワーインバージョン手段３０によって生成された位相φｉ＿ｉｎｉｔｉａｌを共役勾配法の初期位相値（＝初期ウェイト＜Ｗ０＞）とする。
【００５５】
（手順２）所望波の到来方向θｄを推定するため、初期ウェイト＜Ｗ０＞を次式に代入して所定の角度間隔毎にσ（＜Ｗ０＞）を演算する。σ（＜Ｗ０＞）は、次式によって定義される希望信号対干渉雑音電力比ＳＩＮＲである。
【数４】
【００５６】
式（４）における＜Ｓ＞は、次式によって表わされる。
【数５】
【００５７】
なお、式（５）において、＜ν＞は、ステアリングベクトルである。アンテナ１〜Ｋは、距離ｄで等間隔に配置されているので、位相の基準を第１アンテナ１とすると、νｍ（ｍ＝０，１，２，・・・）は、次式によって表される。
【数６】
【００５８】
なお、式（６）において、λは、アンテナ装置１００が送受信する電波の波長である。
【００５９】
式（４）において、行列＜Ｒ＞は、干渉波＋雑音の信号＜ｎ＞の相関行列であり、次式によって表わされる。
【数７】
【００６０】
なお、相関行列＜Ｒ＞は、手順（１）における初期位相値（＝初期ウェイト＜Ｗ０＞）を用いて取得された出力信号ｙ（ｔ）を用いて生成される。
【００６１】
複数の方向のうち、σ（＜Ｗ０＞）が最大である方向を所望波の到来方向θｄと推定する。
【００６２】
（手順３）ｍ＝０を設定し、次式を演算する。
【数８】
【００６３】
ここで、次式が成立する。
【数９】
【００６４】
なお、式（９）において、Ｉｍは、複素数の虚数部であり、ｄｉａｇは、行列の対角成分を意味する。
【００６５】
（手順４）ｔ≧０に対して、次式が成立するようにｔｍを決定する。
【数１０】
【００６６】
（手順５）次式によってウェイト＜Ｗｍ＞を更新する。
【数１１】
【００６７】
（手順６）次式によって、ｇｍおよびｈｍを更新する。
【数１２】
【００６８】
なお、式（１２）においては、ｍ＝ｎ−１（ｍｏｄ ｎ）の場合、＜ｈｍ＋１＞＝＜ｇｍ＋１＞とおき、リセットする。
【００６９】
（手順７）ｍを増やして（手順４）〜（手順６）を繰り返す。
【００７０】
（手順８）（手順４）〜（手順６）を繰り返しても、希望信号対干渉雑音電力比ＳＩＮＲが基準値ＳＩＮＲ＿ｓｔｄ以上にならない場合、または希望信号対干渉雑音電力比ＳＩＮＲが所定のＣＲＣエラー以下にならない場合には、（手順２）に戻り、所望波の到来方向θｄを再推定する。そして、到来方向θｄの再推定後、（手順３）以降を実行する。
【００７１】
最適位相生成手段５０は、上述した（手順１）〜（手順８）に従って、最適位相φ１＿ｏｐｔ〜φｎ＿ｏｐｔを生成する。
【００７２】
このように、最適位相生成手段５０は、所定の角度間隔ごとに希望信号対干渉雑音電力比ＳＩＮＲを求め、その求めた複数の希望信号対干渉雑音電力比ＳＩＮＲの中で希望信号対干渉雑音電力比ＳＩＮＲが最大になるときの角度を所望波の到来方向θｄとして推定する。そして、最適位相生成手段５０は、その推定した到来方向θｄで希望信号対干渉雑音電力比ＳＩＮＲが向上するように共役勾配法を用いて最適位相φ１＿ｏｐｔ〜φｎ＿ｏｐｔを生成する。
【００７３】
推定方向が所望波の到来方向から大きく外れている場合には、希望信号対干渉雑音電力比ＳＩＮＲが劣化し、ＣＲＣエラー等が多発するので、所定のＳＮ比または所定のＣＲＣエラーを確保できなくなる。その場合には、最適位相生成手段５０は、到来方向の推定をやり直す。そして、最適位相生成手段５０は、再推定後に、再び、共役勾配法を用いて最適位相φ１＿ｏｐｔ〜φｎ＿ｏｐｔを生成する。
【００７４】
干渉波を検出したか否かを判定する方法について説明する。判定手段６０は、次の３つの方法のいずれかを用いて干渉波を検出したか否かを判定する。
【００７５】
（ＭＴＨ１）
【００７６】
復調精度の指標として誤差ベクトル強度ＥＶＭ（Ｅｒｒｏｒ Ｖｅｃｔｏｒ Ｍａｇｎｉｔｕｄｅ）がある。強入力干渉がない場合には、誤差ベクトル強度ＥＶＭは、閾値ＥＶＭ_ｔｈよりも小さくなり、強入力干渉がある場合には、誤差ベクトル強度ＥＶＭは、閾値ＥＶＭ_ｔｈ以上なる。
【００７７】
そこで、判定手段６０は、加算器１０からの出力信号ｙ（ｔ）を受け、その受けた出力信号ｙ（ｔ）に基づいて、誤差ベクトル強度ＥＶＭをモニタリングし、誤差ベクトル強度ＥＶＭが閾値ＥＶＭ_ｔｈ以上であるとき、干渉波を検出したと判定する。一方、判定手段６０は、誤差ベクトル強度ＥＶＭが閾値ＥＶＭ_ｔｈよりも小さいとき、干渉波を検出しなかったと判定する。
【００７８】
（ＭＴＨ２）
【００７９】
所望波よりも強い入力信号が到来した場合、受信機のＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）が飽和し、動作しなくなる。
【００８０】
そこで、判定手段６０は、ＡＧＣにおける電力レベルをモニタリングし、電力レベルが飽和状態となったとき、干渉波を検出したと判定し、電力レベルが飽和しなかったとき、干渉波を検出しなかったと判定する。
【００８１】
（ＭＴＨ３）
【００８２】
強入力干渉波が到来した場合には、アンテナ装置１００の個々のアンテナ１〜Ｋにおける受信レベルが急激に上昇する。
【００８３】
そこで、判定手段６０は、各アンテナ１〜Ｋの受信電力レベルをモニタリングし、少なくとも１本のアンテナの受信電力レベルが所定の電力レベルＩＲＳＳＩ＿ｔｈ以上に変化したとき、干渉波を検出したと判定する。一方、判定手段６０は、受信電力レベルが所定の電力レベルＩＲＳＳＩ＿ｔｈよりも小さいとき、干渉波を検出しなかったと判定する。
【００８４】
図３は、図１に示すアンテナ装置１００の動作を説明するためのフローチャートである。図３を参照して、アンテナ装置１００の動作が開始されると、判定手段６０は、上述した（ＭＴＨ１）〜（ＭＴＨ３）のいずれかの方法を用いて干渉波を検出したか否かを判定する（ステップＳ１）。
【００８５】
ステップＳ１において、干渉波が検出されなかったと判定されたとき、判定手段６０は、干渉波不検出信号を生成し、その生成した干渉波不検出信号をパワーインバージョン手段３０、スイッチ制御手段４０および最適位相生成手段５０へ出力する。
【００８６】
パワーインバージョン手段３０は、干渉波不検出信号に応じて、動作を停止する。また、スイッチ制御手段４０は、干渉波不検出信号に応じて、スイッチＳＷ１〜ＳＷＫの全てをオンする。更に、最適位相生成手段５０は、干渉波不検出信号に応じて、アンテナ１〜Ｋをフェーズドアレーアンテナとして動作させるための位相φ１〜φＫを決定し、その決定した位相φ１〜φＫをそれぞれ可変移相器１１〜１Ｋに設定する。これによって、アンテナ装置１００は、アンテナ１〜Ｋをフェーズドアレーアンテナとして動作させ、電波を受信する（ステップＳ２）。
【００８７】
一方、ステップＳ１において、干渉波が検出されたと判定されたとき、判定手段６０は、干渉波検出信号をパワーインバージョン手段３０、スイッチ制御手段４０および最適位相生成手段５０へ出力する。そして、パワーインバージョン手段３０、スイッチ制御手段４０および最適位相生成手段５０は、受信電波の希望信号対干渉雑音電力比ＳＩＮＲが基準値ＳＩＮＲ＿ｓｔｄ以上になるように位相φ１〜φｎを決定する（ステップＳ３）。
【００８８】
そして、最適位相生成手段５０は、アンテナ１〜ｎに対応付けられたｎ個の可変移相器に位相φ１〜φｎを設定する。そうすると、アンテナ装置１００は、アンテナ１〜ｎに対応付けられたｎ個の可変移相器に位相φ１〜φｎが設定された状態で電波を受信する（ステップＳ４）。
【００８９】
そして、ステップＳ２またはステップＳ４の後、一連の動作が終了する。
【００９０】
図４は、図３に示すステップＳ３の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。図４を参照して、図３のステップＳ１において、干渉波が検出されたと判定された後、パワーインバージョン手段３０は、パワーインバージョン（ＰＩ：Ｐｏｗｅｒ Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ）によって、初期位相値（初期ウェイト）を検出し、スイッチ制御手段４０は、使用するアンテナ１〜ｎを決定する（ステップＳ３１）。
【００９１】
パワーインバージョン手段３０は、その検出した初期位相値（初期ウェイト）を最適位相生成手段５０へ出力する。そして、最適位相生成手段５０は、初期位相値（初期ウェイト）をアンテナ１〜ｎに対応付けられたｎ個の可変移相器に設定して受信信号ｙ０（ｔ）を加算器１０から取得する（ステップＳ３２）。
【００９２】
その後、最適位相生成手段５０は、上述した式（４）〜（７）を用いて、所望波の到来方向θｄを推定する（ステップＳ３３）。この場合、相関行列＜Ｒ＞は、パワーインバージョンによって検出された初期位相値をｎ個の可変移相器に設定して受信された受信信号ｙ０（ｔ）に基づいて演算される。また、最適位相生成手段５０は、例えば、４５度の角度間隔で角度θを変えて複数のσ（Ｗ０）を演算し、その複数のσ（Ｗ０）のうち、最大のσ（Ｗ０）が得られるときの角度θを所望波の推定方向θｄと推定する。
【００９３】
そして、最適位相生成手段５０は、ｍ＝０を設定し（ステップＳ３４）、上述した式（８），（９）を用いてｇ０，ｈ０を演算する（ステップＳ３５）。この場合、ステップＳ３３において推定された到来方向θｄが式（６）のθに代入されてステアリングベクトルνｍが演算され、その演算されたステアリングベクトルνｍを用いて行列＜Ｓ＞が演算される。
【００９４】
引き続いて、最適位相生成手段５０は、ｔ≧０に対して、式（１０）を満たすようにｔｍを決定する（ステップＳ３６）。
【００９５】
そして、最適位相生成手段５０は、ステップＳ３５において演算したｇ０，ｈ０、およびステップＳ３６において決定したｔｍを式（１１）に代入してウェイト＜Ｗｍ＋１＞を演算する（ステップＳ３７）。
【００９６】
その後、最適位相生成手段５０は、式（１２）を用いて＜ｇｍ＋１＞，＜ｈｍ＋１＞を演算する（ステップＳ３８）。
【００９７】
そして、最適位相生成手段５０は、式（４）を用いて希望信号対干渉雑音電力比ＳＩＮＲ＝σ（Ｗｍ＋１）を演算する（ステップＳ３９）。
【００９８】
そうすると、最適位相生成手段５０は、ｍが所定回数に達したか否かを判定する（ステップＳ４０）。
【００９９】
ステップＳ４０において、ｍが所定回数に達していないと判定されたとき、最適位相生成手段５０は、ｍ＝ｎ−１（ｍｏｄ ｎ）が成立するか否かを更に判定する（ステップＳ４１）。
【０１００】
ステップＳ４１において、ｍ＝ｎ−１（ｍｏｄ ｎ）が成立しなかったと判定されたとき、最適位相生成手段５０は、ｍ＝ｍ＋１を設定する（ステップＳ４２）。そして、一連の動作は、ステップＳ３６へ戻り、ステップＳ３６〜ステップＳ４２が繰り返し実行される。
【０１０１】
一方、ステップＳ４１において、ｍ＝ｎ−１（ｍｏｄ ｎ）が成立したと判定されたとき、最適位相生成手段５０は、＜ｇｍ＋１＞＝＜ｈｍ＋１＞と設定し、リセットする（ステップＳ４３）。そして、一連の動作は、ステップＳ３４へ戻り、ステップＳ３４〜ステップＳ４３が繰り返し実行される。
【０１０２】
一方、ステップＳ４０において、ｍが所定回数に達したと判定されたとき、最適位相生成手段５０は、ステップＳ３９において演算した希望信号対干渉雑音電力比ＳＩＮＲが基準値ＳＩＮＲ＿ｓｔｄ以上であるか否かを更に判定する（ステップＳ４５）。
【０１０３】
ステップＳ４５において、希望信号対干渉雑音電力比ＳＩＮＲが基準値ＳＩＮＲ＿ｓｔｄ以上でないと判定されたとき、一連の動作は、ステップＳ３３へ戻り、ステップＳ３３〜ステップＳ４５が再実行される。
【０１０４】
一方、ステップＳ４５において、希望信号対干渉雑音電力比ＳＩＮＲが基準値ＳＩＮＲ＿ｓｔｄ以上であると判定されたとき、最適位相生成手段５０は、最終的に演算したウェイトＷｍ＋１＝ｅｊφｍ＋１を満たす位相φｍ＋１を位相φ１〜φｎとして決定する（ステップＳ４６）。そして、一連の動作は、図３のステップＳ４へ移行する。
【０１０５】
図５は、図４に示すステップＳ３１の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。図５を参照して、図３のステップＳ１において、干渉波が検出されたと判定された後、パワーインバージョン手段３０は、上述した式（１），（２）を用いて、パワーインバージョンによるウェイトを生成する（ステップＳ３１１）。
【０１０６】
そして、パワーインバージョン手段３０は、その生成したウェイトおよび式（３）に基づいて、振幅Ａｉおよび位相φｉを演算し（ステップＳ３１２）、その演算した振幅Ａｉをスイッチ制御手段４０へ出力し、その演算した位相φｉを最適位相生成手段５０へ出力する。
【０１０７】
その後、スイッチ制御手段４０は、振幅Ａｉの全てが閾値Ｉｔｈよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３１３）。
【０１０８】
ステップＳ３１３において、振幅Ａｉの全てが閾値Ｉｔｈよりも大きいと判定されたとき、スイッチ制御手段４０は、スイッチＳＷ１〜ＳＷＫの全てをオンするための制御電圧をスイッチＳＷ１〜ＳＷＫへ出力し、全てのアンテナ１〜ＫのスイッチＳＷ１〜ＳＷＫをオンする（ステップＳ３１４）。
【０１０９】
その後、最適位相生成手段５０は、スイッチ制御手段４０から受けたスイッチ制御情報に基づいて、スイッチＳＷ１〜ＳＷＫの全てがオンされたことを検知し、ウェイトの振幅Ａｉを全て１とし、パワーインバージョン手段３０から受けた位相φｉをフェーズドアレーアンテナの可変移相器１１〜２Ｋの位相φ１〜φＫとする（ステップＳ３１５）。
【０１１０】
一方、ステップＳ３１３において、振幅Ａｉの少なくとも１つが閾値Ｉｔｈ以下であると判定されたとき、スイッチ制御手段４０は、振幅Ａｉが閾値Ｉｔｈよりも大きいアンテナをオンし、振幅Ａｉが閾値Ｉｔｈ以下であるアンテナをオフする（ステップＳ３１６）。即ち、スイッチ制御手段４０は、閾値Ｉｔｈよりも大きい振幅Ａｉを有するｎ個のアンテナ１〜ｎに対応付けられたｎ個のスイッチをオンし、閾値Ｉｔｈ以下の振幅Ａｉを有する（Ｋ−ｎ）個のアンテナｎ＋１〜Ｋに対応付けられた（Ｋ−ｎ）個のスイッチをオフする。
【０１１１】
その後、最適位相生成手段５０は、オン状態のｎ個のアンテナのウェイトの振幅Ａ１〜Ａｎを全て１とし、ウェイトの位相φ１〜φｎをフェーズドアレーアンテナのｎ個の可変移相器の位相とする（ステップＳ３１７）。
【０１１２】
そして、ステップＳ３１５またはステップＳ３１７の後、スイッチ制御手段４０は、スイッチＳＷ１〜ＳＷＫの全てをオンするための制御電圧をスイッチＳＷ１〜ＳＷＫの全てをオンしたことを示すスイッチ制御情報として最適位相生成手段５０へ出力し、またはｎ個のスイッチをオンするための制御電圧と（Ｋ−ｎ）個のスイッチをオフするための制御電圧とを、オンされたｎ個のスイッチと、オフされた（Ｋ−ｎ）個のスイッチとを示すスイッチ制御情報として適位相生成手段５０へ出力する。また、最適位相生成手段５０は、パワーインバージョン手段３０から受けた位相φｉを初期位相とする（ステップＳ３１８）。即ち、最適位相生成手段５０は、ステップＳ３１５からステップＳ３１８へ移行した場合、スイッチ制御情報に基づいて、スイッチＳＷ１〜ＳＷＫの全てがオンされたことを検知し、パワーインバージョン手段３０から受けた位相φｉの全て（＝φ１〜φＫ）を初期位相φ１＿ｉｎｉｔｉａｌ〜φＫ＿ｉｎｉｔｉａｌとする。一方、最適位相生成手段５０は、ステップＳ３１７からステップＳ３１８へ移行した場合、スイッチ制御情報に基づいて、パワーインバージョン手段３０から受けた位相φｉの全て（＝φ１〜φＫ）のうち、オンされたｎ個のスイッチに対応付けられたｎ個の可変移相器の位相φ１〜φｎを初期位相φ１＿ｉｎｉｔｉａｌ〜φｎ＿ｉｎｉｔｉａｌとする。
【０１１３】
そして、ステップＳ３１８の後、一連の動作は、図４のステップＳ３２へ移行する。
【０１１４】
上述したように、この発明の実施の形態においては、最適位相生成手段５０は、位相のみの共役勾配法を用いて最適位相を求める。この場合、所望波の到来方向が既知であることが必要であるが、この発明の実施の形態においては、式（４）〜（７）を用いて所望波の到来方向θｄを推定し、その推定した到来方向θｄが間違っているとき、再度、所望波の到来方向θｄを推定する（図４のステップＳ４５の“ＮＯ”→Ｓ３３参照）。
【０１１５】
図６は、ウェイトの振幅の一部が閾値よりも大きいときの最適位相の生成を示す概念図である。図６を参照して、パワーインバージョンによって求められた振幅Ａｉのうち、ｎ個の振幅が閾値Ｉｔｈよりも大きいとき、その閾値Ｉｔｈよりも大きいｎ個の振幅を有するｎ個のアンテナがオンされる。
【０１１６】
また、閾値Ｉｔｈ以下の（Ｋ−ｎ）個の振幅を有する（Ｋ−ｎ）個のアンテナがオフされる。そして、オフされた（Ｋ−ｎ）個のアンテナの（Ｋ−ｎ）個のウェイトは、無視される。
【０１１７】
オンされるアンテナが決定されると、パワーインバージョンによって検出された初期位相φ１＿ｉｎｉｔｉａｌ〜φｎ＿ｉｎｉｔｉａｌを、オンされたｎ個のアンテナに対応付けられたｎ個の可変移相器の位相φ１〜φｎとして引き込む。
【０１１８】
その後、ｎ個の可変移相器の初期位相φ１＿ｉｎｉｔｉａｌ〜φｎ＿ｉｎｉｔｉａｌを用いて最適位相が生成され、ヌル形成によって干渉波が抑圧される。
【０１１９】
このように、アンテナ１〜Ｋの一部がオンされた場合、そのオンされた一部のアンテナに対応付けられた可変移相器の位相を最適化して干渉波が抑圧される。
【０１２０】
上述したように、干渉波が検出されたとき、最適位相生成手段５０は、干渉波の方向にヌルを形成したときの初期位相値（φ１＿ｉｎｉｔｉａｌ〜φＫ＿ｉｎｉｔｉａｌまたはφ１＿ｉｎｉｔｉａｌ〜φｎ＿ｉｎｉｔｉａｌ）から出発して、推定した所望波の到来方向θｄから受信した電波の希望信号対干渉雑音電力比ＳＩＮＲが基準値ＳＩＮＲ＿ｓｔｄ以上になるように可変移相器（可変移相器１１〜１Ｋの全てまたはｎ個の可変移相器）の位相（φ１〜φＫまたはφ１〜φｎ）を決定する。そして、最適位相生成手段５０は、その決定した位相（φ１〜φＫまたはφ１〜φｎ）を可変移相器（可変移相器１１〜１Ｋの全てまたはｎ個の可変移相器）に設定する。その結果、アンテナ装置１００は、その決定された位相（φ１〜φＫまたはφ１〜φｎ）が可変移相器（可変移相器１１〜１Ｋの全てまたはｎ個の可変移相器）に設定された状態で電波を受信する。即ち、アンテナ装置１００は、干渉波の方向にヌルが形成された状態で電波を受信する。
【０１２１】
従って、受信電波の希望信号対干渉雑音電力比ＳＩＮＲをできる限り大きくできる。即ち、干渉波を抑圧できる。
【０１２２】
なお、上記においては、可変移相器１１〜１Ｋは、連続的に移相を可変できる移相器であると説明したが、この発明の実施の形態においては、可変移相器１１〜１Ｋは、任意の角度ステップで位相を可変できる移相器からなっていてもよい。これによって、可変移相器（可変移相器１１〜１Ｋの全てまたはｎ個の可変移相器）の位相（φ１〜φＫまたはφ１〜φｎ）を最適化するときに可変移相器（可変移相器１１〜１Ｋの全てまたはｎ個の可変移相器）が取り得る位相値が限定される。
【０１２３】
従って、可変移相器（可変移相器１１〜１Ｋの全てまたはｎ個の可変移相器）の位相（φ１〜φＫまたはφ１〜φｎ）を、より速く収束できる。
【０１２４】
図７は、この発明の実施の形態による他のアンテナ装置の概略図である。この発明の実施の形態によるアンテナ装置は、図７に示すアンテナ装置１００Ａであってもよい。
【０１２５】
図７を参照して、アンテナ装置１００Ａは、図１に示すアンテナ装置１００に可変減衰器３１〜３Ｋを追加したものであり、その他は、アンテナ装置１００と同じである。
【０１２６】
可変減衰器３１〜３Ｋは、それぞれ、アンテナ１〜Ｋに対応して、アンテナ１〜Ｋとフィルタ２１〜２Ｋとの間に設けられる。そして、可変減衰器３１〜３Ｋは、それぞれ、アンテナ１〜Ｋから受けた受信信号ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ），・・・，ｘＫ（ｔ）の受信電力レベルを減衰し、その減衰後の受信信号ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ），・・・，ｘＫ（ｔ）をそれぞれフィルタ２１〜２Ｋへ出力する。
【０１２７】
強入力干渉によってフェーズドアレーアンテナの移相器制御のための制御部（パワーインバージョン手段３０、スイッチ制御手段４０および最適位相生成手段５０）が動作しない場合がある。
【０１２８】
従って、アンテナ装置１００Ａにおいては、強入力干渉が生じても、制御部（パワーインバージョン手段３０、スイッチ制御手段４０および最適位相生成手段５０）が動作するようにするために、可変減衰器３１〜３Ｋが設けられた。
【０１２９】
なお、可変減衰器３１〜３Ｋは、受信信号ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ），・・・，ｘＫ（ｔ）の受信電力レベルを相互に同じ減衰量だけ減衰させてもよく、強入力干渉波の受信電力レベルに応じた減衰量だけ受信信号ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ），・・・，ｘＫ（ｔ）の受信電力レベルを減衰してもよい。
【０１３０】
図８は、この発明の実施の形態による更に他のアンテナ装置の概略図である。この発明の実施の形態によるアンテナ装置は、図８に示すアンテナ装置１００Ｂであってもよい。
【０１３１】
図８を参照して、アンテナ装置１００Ｂは、図１に示すアンテナ装置１００に送信手段７０を追加したものであり、その他は、アンテナ装置１００と同じである。
【０１３２】
アンテナ装置１００Ｂにおいては、パワーインバージョン手段３０、スイッチ制御手段４０および最適位相生成手段５０は、干渉波が検出されると、上述した方法によって、所望波の到来方向における受信電波の希望信号対干渉雑音電力比ＳＩＮＲが基準値ＳＩＮＲ＿ｓｔｄ以上になるように可変移相器（Ｋ個の可変移相器１１〜１Ｋまたはｎ個の可変移相器）の位相を最適化し、その最適化した位相を可変移相器（Ｋ個の可変移相器１１〜１Ｋまたはｎ個の可変移相器）に設定する。即ち、アンテナ装置１００Ｂにおいては、干渉波の方向にヌルが形成される。
【０１３３】
送信手段７０は、ＯＦＤＭ方式によって変調されたデジタル信号からなる送信信号を信号処理回路（図示せず）から受け、その受けた送信信号をデジタル信号からアナログ信号に変換する。そして、送信手段７０は、他の無線システムによって送信された電波の到来方向にヌルが形成された放射ビームがアンテナ（アンテナ１〜Ｋまたはｎ個のアンテナ）から放射されている状態で、アナログ信号からなる送信信号をアンテナ（アンテナ１〜Ｋまたはｎ個のアンテナ）を介して送信する。
【０１３４】
その結果、アンテナ装置１００Ｂから送信された電波は、他の無線システムによって電波を送信している無線装置によって受信されない。
【０１３５】
従って、他の無線システムによって電波を送信している無線装置に干渉を与えることを防止できる。
【０１３６】
なお、この発明の実施の形態によるアンテナ装置は、図７に示すアンテナ装置１００Ａに送信手段７０を追加したものであってもよい。
【０１３７】
図９は、この発明の実施の形態によるアンテナ装置１００を備えた受信機の概略図である。図９を参照して、受信機２００は、アンテナ装置１００と、信号処理部８０とを備える。
【０１３８】
信号処理部８０は、不要波を含む特定の周波数帯で送信された電波をアンテナ装置１００から受け、その受けた電波を一括してＡ／Ｄ変換し、そのＡ／Ｄ変換した信号をＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）またはソフトウェアによってデジタル信号処理し、所望波を復調する。
【０１３９】
この場合、アンテナ装置１００は、上述した方法によって不要波の信号レベルを低減し、その不要波の信号レベルを低減した電波を信号処理部８０へ出力する。
【０１４０】
従って、信号処理部８０に含まれるＡＤ変換器に要求されるダイナミックレンジを低減できる。
【０１４１】
なお、このような処理は、所望帯域のみを通過させるバンドパスフィルタを設けて不要波を抑圧すれば同様の効果が得られる。しかし、所望帯域の比帯域が狭帯域（例えば、１％未満）で中心周波数を可変とする場合、このバンドパスフィルタを高周波帯で実現することは困難である。
【０１４２】
従って、高周波帯において不要波の信号レベルを低減させる方法としてアンテナ装置１００を用いて不要波の信号レベルを低減させる方法が有効である。
【０１４３】
この発明の実施の形態による受信機は、アンテナ装置１００に代えてアンテナ装置１００Ａ，１００Ｂのいずれかを備えるものであってもよい。
【０１４４】
上記においては、所望波の到来方向θｄを推定するとき、４５度の角度間隔で方向を変えながら、複数のσ（Ｗ０）を演算すると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、４５度以外の角度間隔で方向を変えながら、複数のσ（Ｗ０）を演算してもよい。
【０１４５】
また、上記においては、最適位相生成手段５０は、共役勾配法を用いて最適位相を求めると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、最適位相生成手段５０は、ＭＭＳＥ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ Ｅｒｒｏｒ）法によって最適位相を求めてもよい。この場合、参照信号は、例えば、パワーインバージョンで強入力干渉を抑圧した後、受信機で受信した信号を復調すること（復調出力値）によって取得される。
【０１４６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１４７】
この発明は、干渉波を除去するアンテナ装置に適用される。また、この発明は、干渉波を除去するアンテナ装置を備えた受信機に適用される。
【符号の説明】
【０１４８】
１〜Ｋ アンテナ、１０ 加算器、１１〜１Ｋ 可変移相器、２１〜２Ｋ フィルタ、３０ パワーインバージョン手段、３１〜３Ｋ 可変減衰器、４０ スイッチ制御手段、５０ 最適位相生成手段、６０ 判定手段、７０ 送信手段、信号処理部、１００，１００Ａ，１００Ｂ アンテナ装置、２００ 受信機。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、アンテナ装置およびそれを備えた受信機に関し、特に、干渉波を除去するアンテナ装置およびそれを備えた受信機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、帯域外からの干渉波対策は、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）フロントエンドへ加わる信号を減衰させるアッテネータ、または帯域外の干渉信号を減衰させるフィルタを用いて行なわれていた。
【０００３】
しかし、前者では、所望波よりも干渉波の信号レベルが大きいときに、ＲＦフロントエンドにおいて干渉波に歪みが生じない程度にＲＦ信号を減衰させると、所望の信号が減衰することによりＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）が不足するという問題がある。
【０００４】
また、後者では、比較的近い周波数にある干渉波を十分に減衰させることが困難であったり、フィルタの挿入損失が問題となったり、その挿入損失を低減し、かつ、干渉波に対する減衰量を大きくすると、フィルタが大きくなり、コストが増大するという問題がある。
【０００５】
更に、干渉波自体の強入力によるＲＦフロントエンドの歪みではなく、干渉波のスプリアス信号が問題となるときには、上述した２つの方式では、干渉を抑圧することができないという問題がある。
【０００６】
干渉波自体のスプリアス信号の干渉に対して、干渉波の歪スペクトルのみの信号レベルを検出することによって干渉波のスプリアスに対するヌルステアリングを実現している（非特許文献１）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】藤元，堀，“ＩＴＳ通信における干渉抑圧のためのＢＰＦ付きＰＩアダプティブアレー”，電子情報通信学会技術報告，ｖｏｌ．１０９，ｎｏ．３１，ＡＰ２００９−３１，ｐｐ．１１７−１２２，Ｍａｙ ２００９．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、非特許文献１に記載された方法では、ヌルステアリングの精度が低いために所望波の電力レベルをできる限り大きくすることが困難であるという問題がある。
【０００９】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、所望波の電力レベルをできる限り大きくすることが可能なアンテナ装置を提供することである。
【００１０】
また、この発明の別の目的は、所望波の電力レベルをできる限り大きくすることが可能なアンテナ装置を備えた受信機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明によれば、アンテナ装置は、Ｋ（Ｋは２以上の整数）本のアンテナと、Ｋ個の可変移相器と、検出手段と、最適位相生成手段とを備える。Ｋ個の可変移相器は、Ｋ本のアンテナに対応して設けられる。検出手段は、所望波の周波数帯以外の周波数帯を有する干渉波が検出されると、Ｋ本のアンテナが受信した受信電波に基づいて、干渉波の方向にヌルを形成したときのＫ本のアンテナの重み係数の振幅および位相であるＫ個の振幅およびＫ個の位相を検出する。最適位相生成手段は、干渉波が検出されると、Ｋ本のアンテナのうち、振幅が閾値以上であるｎ（ｎは１≦ｎ≦Ｋを満たす整数）本のアンテナに対応するｎ個の可変移相器に検出手段によって検出されたｎ個の位相をｎ個の初期位相としてそれぞれ設定して所望波の到来方向から受信した受信電波の希望信号対干渉雑音電力比が基準値以上になるようにｎ個の可変移相器のｎ個の最適位相を演算し、その演算したｎ個の最適位相をｎ個の可変移相器に設定する。
【００１２】
好ましくは、アンテナ装置は、Ｋ個のスイッチと、スイッチ制御手段とを更に備える。Ｋ個のスイッチは、Ｋ本のアンテナに対応して設けられ、各々がアンテナと可変移相器との間に接続される。スイッチ制御手段は、Ｋ個の振幅のうち、閾値以上の強度を有するｎ個の振幅を選択し、その選択したｎ個の振幅を有するｎ個のアンテナに接続されたｎ個のスイッチをオンし、Ｋ−ｎ個のスイッチをオフする。
【００１３】
好ましくは、Ｋ個の可変移相器の各々は、位相が任意の角度ステップで変えられる移相器である。
【００１４】
好ましくは、アンテナ装置は、送信手段を更に備える。送信手段は、ｎ個の最適位相がｎ個の可変移相器に設定された状態でｎ本のアンテナを用いて送信電波を送信する。
【００１５】
また、この発明によれば、受信機は、請求項１から請求項３のいずれかに記載のアンテナ装置と、信号処理部とを備える。信号処理部は、ｎ個の最適位相がｎ個の可変移相器に設定された状態でｎ本のアンテナが受信した受信電波をアナログ信号からデジタル信号に変換して受信信号処理を行なう。
【発明の効果】
【００１６】
この発明の実施の形態によるアンテナ装置においては、所望波の周波数帯以外の周波数帯を有する干渉波の方向にヌルを形成したときのアンテナのウェイトの位相を初期位相として検出し、その検出した初期位相から出発して、所望波の到来方向から受信した受信電波の希望信号対干渉雑音電力比が基準値以上になるように可変移相器の位相を最適化する。その結果、可変移相器に設定される位相は、徐々に、所望波の到来方向に向けられた放射ビームを形成するための位相になる。
【００１７】
従って、所望波の電力レベルをできる限り大きくできる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の実施の形態によるアンテナ装置の概略図である。
【図２】周波数帯域の概念図である。
【図３】図１に示すアンテナ装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】図３に示すステップＳ３の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】図４に示すステップＳ３１の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】ウェイトの振幅の一部が閾値よりも大きいときの最適位相の生成を示す概念図である。
【図７】この発明の実施の形態による他のアンテナ装置の概略図である。
【図８】この発明の実施の形態による更に他のアンテナ装置の概略図である。
【図９】この発明の実施の形態によるアンテナ装置を備えた受信機の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００２０】
図１は、この発明の実施の形態によるアンテナ装置の概略図である。図１を参照して、この発明の実施の形態によるアンテナ装置１００は、アンテナ１〜Ｋ（Ｋは２以上の整数）と、スイッチＳＷ１〜ＳＷＫと、可変移相器１１〜１Ｋと、加算器１０と、フィルタ２１〜２Ｋと、パワーインバージョン手段３０と、スイッチ制御手段４０と、最適位相生成手段０と、判定手段６０とを備える。
【００２１】
アンテナ装置１００は、例えば、ＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍ）通信に用いられるアンテナ装置である。そして、アンテナ装置１００は、例えば、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式によって変調された電波を送受信する。この場合、電波の周波数帯は、中心周波数が７２０ＭＨｚであり、帯域幅が１０ＭＨｚである。
【００２２】
アンテナ１〜Ｋは、直線の導体からなり、例えば、距離ｄの等間隔で直線状に配置される。
【００２３】
スイッチＳＷ１〜ＳＷＫは、それぞれ、アンテナ１〜Ｋに対応して設けられ、アンテナ１〜Ｋと可変移相器１１〜１Ｋとの間に接続される。そして、スイッチＳＷ１〜ＳＷＫは、スイッチ制御手段４０によってオン／オフされる。
【００２４】
可変移相器１１〜１Ｋは、それぞれ、アンテナ１〜Ｋに対応して設けられる。また、可変移相器１１〜１Ｋは、例えば、連続的に位相を可変できる移相器である。そして、可変移相器１１〜１Ｋは、最適位相生成手段５０からそれぞれ位相φ１〜φＫを受け、その受けた位相φ１〜φＫを設定する。
【００２５】
加算器１０は、可変移相器１１〜１ｎ（ｎは、１≦ｎ≦Ｋを満たす整数）を介してｎ個の受信電波を受け、その受けたｎ個の受信電波を加算する。そして、加算器１０は、その加算結果を最適位相生成手段５０、判定手段６０および受信処理回路（図示せず）へ出力する。なお、受信処理回路は、加算器１０から受けた加算結果（＝受信電波）をＡＤ変換等して復調し、その復調した信号を出力する。
【００２６】
フィルタ２１〜２Ｋは、それぞれ、アンテナ１〜Ｋに対応して設けられる。フィルタ２１〜２Ｋは、受信信号ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ），・・・，ｘＫ（ｔ）をそれぞれアンテナ１〜Ｋから受ける。そして、フィルタ２１〜２Ｋは、それぞれ、受信信号ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ），・・・，ｘＫ（ｔ）から所望波であるＩＴＳ信号の周波数帯を除去する。そうすると、フィルタ２１〜２Ｋは、その除去後の受信信号ｘ’１（ｔ），ｘ’２（ｔ），・・・，ｘ’Ｋ（ｔ）をパワーインバージョン手段３０へ出力する。
【００２７】
パワーインバージョン手段３０は、受信信号ｘ’１（ｔ），ｘ’２（ｔ），・・・，ｘ’Ｋ（ｔ）をフィルタ２１〜２Ｋから受け、干渉波検出信号または干渉波不検出信号を判定手段６０から受ける。そして、パワーインバージョン手段３０は、干渉波検出信号を受けると、受信信号ｘ’１（ｔ），ｘ’２（ｔ），・・・，ｘ’Ｋ（ｔ）に基づいて、所望波の周波数帯以外の周波数帯を有する干渉波を受信するときのアンテナ１〜Ｋの複素ウェイトＷｉ（ｉ＝１〜Ｋ）を後述する方法によって演算する。
【００２８】
その後、パワーインバージョン手段３０は、その演算した複素ウェイトＷｉに基づいて、後述する方法によって振幅Ａｉおよび位相φｉを検出する。そうすると、パワーインバージョン手段３０は、その検出した振幅Ａｉをスイッチ制御手段４０へ出力し、その検出した位相φｉを初期位相φｉ＿ｉｎｉｔｉａｌとして最適位相生成手段５０へ出力する。
【００２９】
一方、パワーインバージョン手段３０は、干渉波不検出信号を受けると、動作を停止する。
【００３０】
スイッチ制御手段４０は、振幅Ａｉをパワーインバージョン手段３０から受け、干渉波検出信号または干渉波不検出信号を判定手段６０から受ける。また、スイッチ制御手段４０は、閾値Ｉｔｈを保持している。
【００３１】
そして、スイッチ制御手段４０は、干渉波検出信号を受けると、振幅Ａｉを閾値Ｉｔｈと比較し、閾値Ｉｔｈよりも大きい振幅Ａｎを選択する。そうすると、スイッチ制御手段４０は、その選択した振幅Ａｎのウェイトを有するｎ本のアンテナ１〜ｎに対応するｎ個のスイッチＳＷ１〜ＳＷｎをオンし、Ｋ−ｎ個のスイッチＳＷｎ＋１〜ＳＷＫをオフする。また、スイッチ制御手段４０は、オンされたｎ個のスイッチＳＷ１〜ＳＷｎと、オフされた（Ｋ−ｎ）個のスイッチＳＷｎ＋１〜ＳＷＫとを示すスイッチ制御情報を最適位相生成手段５０へ出力する。
【００３２】
一方、スイッチ制御手段４０は、干渉波不検出信号を受けると、スイッチＳＷ１〜ＳＷＫの全てをオンする。
【００３３】
最適位相生成手段５０は、初期位相φｉ＿ｉｎｉｔｉａｌをパワーインバージョン手段３０から受け、スイッチ制御情報をスイッチ制御手段４０から受け、干渉波検出信号または干渉波不検出信号を判定手段６０から受ける。
【００３４】
そして、最適位相生成手段５０は、干渉波検出信号を受けると、スイッチ制御情報に基づいて、オンされたｎ個のスイッチＳＷ１〜ＳＷｎを検知するとともに、ｎ個のスイッチＳＷ１〜ＳＷｎに対応するｎ個の可変移相器１１〜１ｎに設定すべき初期位相φ１＿ｉｎｉｔｉａｌ〜φｎ＿ｉｎｉｔｉａｌを初期位相φｉ＿ｉｎｉｔｉａｌから選択する。その後、最適位相生成手段５０は、その選択した初期位相φ１＿ｉｎｉｔｉａｌ〜φｎ＿ｉｎｉｔｉａｌをそれぞれ可変移相器１１〜１ｎに設定する。
【００３５】
引き続いて、最適位相生成手段５０は、初期位相φ１＿ｉｎｉｔｉａｌ〜φｎ＿ｉｎｉｔｉａｌが可変移相器１１〜１ｎに設定された状態でｎ本のアンテナ１〜ｎが受信した受信信号の出力信号ｙ（ｔ）を加算器１０から受ける。そうすると、最適位相生成手段５０は、後述する方法によって、出力信号ｙ（ｔ）の希望信号対干渉雑音電力比ＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ａｎｄ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）が基準値ＳＩＮＲ＿ｓｔｄ以上になるように最適位相φ１＿ｏｐｔ〜φｎ＿ｏｐｔを演算する。そして、最適位相生成手段５０は、その演算した最適位相φ１＿ｏｐｔ〜φｎ＿ｏｐｔをそれぞれ可変移相器１１〜１ｎに設定する。
【００３６】
一方、最適位相生成手段５０は、干渉波不検出信号を受けると、アンテナ１〜Ｋをフェーズドアレーアンテナとして動作させるための位相φ１〜φＫを決定し、その決定した位相φ１〜φＫを可変移相器１１〜１Ｋに設定する。
【００３７】
判定手段６０は、後述する方法によって、干渉波を検出したか否かを判定する。そして、判定手段６０は、干渉波を検出したと判定したとき、干渉波検出信号を生成し、その生成した干渉波検出信号をパワーインバージョン手段３０、スイッチ制御手段４０および最適位相生成手段５０へ出力する。一方、判定手段６０は、干渉波を検出していないと判定したとき、干渉波不検出信号を生成し、その生成した干渉波不検出信号をパワーインバージョン手段３０、スイッチ制御手段４０および最適位相生成手段５０へ出力する。
【００３８】
ＩＴＳ通信の主要パラメータを表１に示す。
【表１】
【００３９】
データサブキャリア数は、６４本のサブキャリア数のうちの５２本である。また、データの占有周波数帯域幅は、約８．３ＭＨｚである。
【００４０】
図２は、周波数帯域の概念図である。図２を参照して、周波数帯Ｂａｎｄ１は、ＩＴＳ通信に割り当てられた周波数帯（１０ＭＨｚ）であり、周波数帯Ｂａｎｄ２は、データの占有周波数帯（８．３ＭＨｚ）である。従って、周波数帯Ｂａｎｄ３，Ｂａｎｄ４は、干渉波が存在する周波数帯である。この場合、周波数帯Ｂａｎｄ３，Ｂａｎｄ４の各々の帯域幅は、０．８５ＭＨｚである。
【００４１】
この発明の実施の形態においては、干渉波の受信電力レベルが所望波の受信電力レベルよりも大きい干渉波を「強入力干渉波」と定義する。
【００４２】
強入力干渉波が到来していない場合、ヌルサブキャリア周波数帯（＝Ｂａｎｄ３，Ｂａｎｄ４）におけるパワースペクトルは、熱雑音レベルである（図２の（ａ）参照）。
【００４３】
一方、強入力干渉波が到来した場合、干渉波の帯域外漏洩電力によって所望波の帯域内で干渉波の信号が観測される。即ち、強入力干渉波が到来した場合、ヌルサブキャリア周波数帯（＝Ｂａｎｄ３，Ｂａｎｄ４）において、干渉波の信号が観測される（図２の（ｂ）参照）。
【００４４】
従来、所望波の周波数帯と同じ周波数帯で送受信される電波を干渉波として捉えることが多いが、この発明の実施の形態においては、所望波の周波数と異なる周波数を有する電波を干渉波と言う。
【００４５】
なお、強入力干渉波は、例えば、ＩＴＳ通信の隣接帯域にある地上デジタル放送の電波からなる。
【００４６】
パワーインバージョン手段３０における振幅Ａｉおよび位相φｉの求め方について説明する。
【００４７】
パワーインバージョン手段３０がフィルタ２１〜２Ｋから受ける受信信号＜Ｘ＞を＜Ｘ＞＝［ｘ’１（ｔ），ｘ’２（ｔ），・・・，ｘ’Ｋ（ｔ）］とすると、相関関数Ｒｘｘは、次式によって表わされる。
【数１】
【００４８】
なお、この明細書においては、表記＜Ａ＞は、行列ＡまたはベクトルＡを表す。また、式（１）において、Ｈは、複素共役転置を表し、Ｅ［・］は、アンサンブル平均を表す。
【００４９】
パワーインバージョンによって強入力干渉波の到来方向にヌルを形成する複素ウェイトを＜Ｗ＞とすると、複素ウェイト＜Ｗ＞は、次式によって与えられる。
【数２】
【００５０】
なお、式（２）において、行列＜Ｃ＞は、拘束行列であり、＜Ｃ＞＝［１，０，・・・，０］Ｔである。ここで、Ｔは、行列の転置を表す。
【００５１】
複素ウェイト＜Ｗ＞の各要素Ｗｉ（ｉ＝１〜Ｋ）は、次式によって表される。
【数３】
【００５２】
従って、パワーインバージョン手段３０は、フィルタ２１〜２Ｋから受けた受信信号ｘ’１（ｔ），ｘ’２（ｔ），・・・，ｘ’Ｋ（ｔ）に基づいて、上述した式（１）〜（３）を用いて振幅Ａｉおよび位相φｉを検出する。
【００５３】
最適位相生成手段５０における最適位相の生成方法について説明する。最適位相生成手段５０は、共役勾配法によって最適位相φ１＿ｏｐｔ〜φｎ＿ｏｐｔを生成する。そして、共役勾配法は、次の手順からなる。
【００５４】
（手順１）パワーインバージョン手段３０によって生成された位相φｉ＿ｉｎｉｔｉａｌを共役勾配法の初期位相値（＝初期ウェイト＜Ｗ０＞）とする。
【００５５】
（手順２）所望波の到来方向θｄを推定するため、初期ウェイト＜Ｗ０＞を次式に代入して所定の角度間隔毎にσ（＜Ｗ０＞）を演算する。σ（＜Ｗ０＞）は、次式によって定義される希望信号対干渉雑音電力比ＳＩＮＲである。
【数４】
【００５６】
式（４）における＜Ｓ＞は、次式によって表わされる。
【数５】
【００５７】
なお、式（５）において、＜ν＞は、ステアリングベクトルである。アンテナ１〜Ｋは、距離ｄで等間隔に配置されているので、位相の基準を第１アンテナ１とすると、νｍ（ｍ＝０，１，２，・・・）は、次式によって表される。
【数６】
【００５８】
なお、式（６）において、λは、アンテナ装置１００が送受信する電波の波長である。
【００５９】
式（４）において、行列＜Ｒ＞は、干渉波＋雑音の信号＜ｎ＞の相関行列であり、次式によって表わされる。
【数７】
【００６０】
なお、相関行列＜Ｒ＞は、手順（１）における初期位相値（＝初期ウェイト＜Ｗ０＞）を用いて取得された出力信号ｙ（ｔ）を用いて生成される。
【００６１】
複数の方向のうち、σ（＜Ｗ０＞）が最大である方向を所望波の到来方向θｄと推定する。
【００６２】
（手順３）ｍ＝０を設定し、次式を演算する。
【数８】
【００６３】
ここで、次式が成立する。
【数９】
【００６４】
なお、式（９）において、Ｉｍは、複素数の虚数部であり、ｄｉａｇは、行列の対角成分を意味する。
【００６５】
（手順４）ｔ≧０に対して、次式が成立するようにｔｍを決定する。
【数１０】
【００６６】
（手順５）次式によってウェイト＜Ｗｍ＞を更新する。
【数１１】
【００６７】
（手順６）次式によって、ｇｍおよびｈｍを更新する。
【数１２】
【００６８】
なお、式（１２）においては、ｍ＝ｎ−１（ｍｏｄ ｎ）の場合、＜ｈｍ＋１＞＝＜ｇｍ＋１＞とおき、リセットする。
【００６９】
（手順７）ｍを増やして（手順４）〜（手順６）を繰り返す。
【００７０】
（手順８）（手順４）〜（手順６）を繰り返しても、希望信号対干渉雑音電力比ＳＩＮＲが基準値ＳＩＮＲ＿ｓｔｄ以上にならない場合、または希望信号対干渉雑音電力比ＳＩＮＲが所定のＣＲＣエラー以下にならない場合には、（手順２）に戻り、所望波の到来方向θｄを再推定する。そして、到来方向θｄの再推定後、（手順３）以降を実行する。
【００７１】
最適位相生成手段５０は、上述した（手順１）〜（手順８）に従って、最適位相φ１＿ｏｐｔ〜φｎ＿ｏｐｔを生成する。
【００７２】
このように、最適位相生成手段５０は、所定の角度間隔ごとに希望信号対干渉雑音電力比ＳＩＮＲを求め、その求めた複数の希望信号対干渉雑音電力比ＳＩＮＲの中で希望信号対干渉雑音電力比ＳＩＮＲが最大になるときの角度を所望波の到来方向θｄとして推定する。そして、最適位相生成手段５０は、その推定した到来方向θｄで希望信号対干渉雑音電力比ＳＩＮＲが向上するように共役勾配法を用いて最適位相φ１＿ｏｐｔ〜φｎ＿ｏｐｔを生成する。
【００７３】
推定方向が所望波の到来方向から大きく外れている場合には、希望信号対干渉雑音電力比ＳＩＮＲが劣化し、ＣＲＣエラー等が多発するので、所定のＳＮ比または所定のＣＲＣエラーを確保できなくなる。その場合には、最適位相生成手段５０は、到来方向の推定をやり直す。そして、最適位相生成手段５０は、再推定後に、再び、共役勾配法を用いて最適位相φ１＿ｏｐｔ〜φｎ＿ｏｐｔを生成する。
【００７４】
干渉波を検出したか否かを判定する方法について説明する。判定手段６０は、次の３つの方法のいずれかを用いて干渉波を検出したか否かを判定する。
【００７５】
（ＭＴＨ１）
【００７６】
復調精度の指標として誤差ベクトル強度ＥＶＭ（Ｅｒｒｏｒ Ｖｅｃｔｏｒ Ｍａｇｎｉｔｕｄｅ）がある。強入力干渉がない場合には、誤差ベクトル強度ＥＶＭは、閾値ＥＶＭ_ｔｈよりも小さくなり、強入力干渉がある場合には、誤差ベクトル強度ＥＶＭは、閾値ＥＶＭ_ｔｈ以上なる。
【００７７】
そこで、判定手段６０は、加算器１０からの出力信号ｙ（ｔ）を受け、その受けた出力信号ｙ（ｔ）に基づいて、誤差ベクトル強度ＥＶＭをモニタリングし、誤差ベクトル強度ＥＶＭが閾値ＥＶＭ_ｔｈ以上であるとき、干渉波を検出したと判定する。一方、判定手段６０は、誤差ベクトル強度ＥＶＭが閾値ＥＶＭ_ｔｈよりも小さいとき、干渉波を検出しなかったと判定する。
【００７８】
（ＭＴＨ２）
【００７９】
所望波よりも強い入力信号が到来した場合、受信機のＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）が飽和し、動作しなくなる。
【００８０】
そこで、判定手段６０は、ＡＧＣにおける電力レベルをモニタリングし、電力レベルが飽和状態となったとき、干渉波を検出したと判定し、電力レベルが飽和しなかったとき、干渉波を検出しなかったと判定する。
【００８１】
（ＭＴＨ３）
【００８２】
強入力干渉波が到来した場合には、アンテナ装置１００の個々のアンテナ１〜Ｋにおける受信レベルが急激に上昇する。
【００８３】
そこで、判定手段６０は、各アンテナ１〜Ｋの受信電力レベルをモニタリングし、少なくとも１本のアンテナの受信電力レベルが所定の電力レベルＩＲＳＳＩ＿ｔｈ以上に変化したとき、干渉波を検出したと判定する。一方、判定手段６０は、受信電力レベルが所定の電力レベルＩＲＳＳＩ＿ｔｈよりも小さいとき、干渉波を検出しなかったと判定する。
【００８４】
図３は、図１に示すアンテナ装置１００の動作を説明するためのフローチャートである。図３を参照して、アンテナ装置１００の動作が開始されると、判定手段６０は、上述した（ＭＴＨ１）〜（ＭＴＨ３）のいずれかの方法を用いて干渉波を検出したか否かを判定する（ステップＳ１）。
【００８５】
ステップＳ１において、干渉波が検出されなかったと判定されたとき、判定手段６０は、干渉波不検出信号を生成し、その生成した干渉波不検出信号をパワーインバージョン手段３０、スイッチ制御手段４０および最適位相生成手段５０へ出力する。
【００８６】
パワーインバージョン手段３０は、干渉波不検出信号に応じて、動作を停止する。また、スイッチ制御手段４０は、干渉波不検出信号に応じて、スイッチＳＷ１〜ＳＷＫの全てをオンする。更に、最適位相生成手段５０は、干渉波不検出信号に応じて、アンテナ１〜Ｋをフェーズドアレーアンテナとして動作させるための位相φ１〜φＫを決定し、その決定した位相φ１〜φＫをそれぞれ可変移相器１１〜１Ｋに設定する。これによって、アンテナ装置１００は、アンテナ１〜Ｋをフェーズドアレーアンテナとして動作させ、電波を受信する（ステップＳ２）。
【００８７】
一方、ステップＳ１において、干渉波が検出されたと判定されたとき、判定手段６０は、干渉波検出信号をパワーインバージョン手段３０、スイッチ制御手段４０および最適位相生成手段５０へ出力する。そして、パワーインバージョン手段３０、スイッチ制御手段４０および最適位相生成手段５０は、受信電波の希望信号対干渉雑音電力比ＳＩＮＲが基準値ＳＩＮＲ＿ｓｔｄ以上になるように位相φ１〜φｎを決定する（ステップＳ３）。
【００８８】
そして、最適位相生成手段５０は、アンテナ１〜ｎに対応付けられたｎ個の可変移相器に位相φ１〜φｎを設定する。そうすると、アンテナ装置１００は、アンテナ１〜ｎに対応付けられたｎ個の可変移相器に位相φ１〜φｎが設定された状態で電波を受信する（ステップＳ４）。
【００８９】
そして、ステップＳ２またはステップＳ４の後、一連の動作が終了する。
【００９０】
図４は、図３に示すステップＳ３の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。図４を参照して、図３のステップＳ１において、干渉波が検出されたと判定された後、パワーインバージョン手段３０は、パワーインバージョン（ＰＩ：Ｐｏｗｅｒ Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ）によって、初期位相値（初期ウェイト）を検出し、スイッチ制御手段４０は、使用するアンテナ１〜ｎを決定する（ステップＳ３１）。
【００９１】
パワーインバージョン手段３０は、その検出した初期位相値（初期ウェイト）を最適位相生成手段５０へ出力する。そして、最適位相生成手段５０は、初期位相値（初期ウェイト）をアンテナ１〜ｎに対応付けられたｎ個の可変移相器に設定して受信信号ｙ０（ｔ）を加算器１０から取得する（ステップＳ３２）。
【００９２】
その後、最適位相生成手段５０は、上述した式（４）〜（７）を用いて、所望波の到来方向θｄを推定する（ステップＳ３３）。この場合、相関行列＜Ｒ＞は、パワーインバージョンによって検出された初期位相値をｎ個の可変移相器に設定して受信された受信信号ｙ０（ｔ）に基づいて演算される。また、最適位相生成手段５０は、例えば、４５度の角度間隔で角度θを変えて複数のσ（Ｗ０）を演算し、その複数のσ（Ｗ０）のうち、最大のσ（Ｗ０）が得られるときの角度θを所望波の推定方向θｄと推定する。
【００９３】
そして、最適位相生成手段５０は、ｍ＝０を設定し（ステップＳ３４）、上述した式（８），（９）を用いてｇ０，ｈ０を演算する（ステップＳ３５）。この場合、ステップＳ３３において推定された到来方向θｄが式（６）のθに代入されてステアリングベクトルνｍが演算され、その演算されたステアリングベクトルνｍを用いて行列＜Ｓ＞が演算される。
【００９４】
引き続いて、最適位相生成手段５０は、ｔ≧０に対して、式（１０）を満たすようにｔｍを決定する（ステップＳ３６）。
【００９５】
そして、最適位相生成手段５０は、ステップＳ３５において演算したｇ０，ｈ０、およびステップＳ３６において決定したｔｍを式（１１）に代入してウェイト＜Ｗｍ＋１＞を演算する（ステップＳ３７）。
【００９６】
その後、最適位相生成手段５０は、式（１２）を用いて＜ｇｍ＋１＞，＜ｈｍ＋１＞を演算する（ステップＳ３８）。
【００９７】
そして、最適位相生成手段５０は、式（４）を用いて希望信号対干渉雑音電力比ＳＩＮＲ＝σ（Ｗｍ＋１）を演算する（ステップＳ３９）。
【００９８】
そうすると、最適位相生成手段５０は、ｍが所定回数に達したか否かを判定する（ステップＳ４０）。
【００９９】
ステップＳ４０において、ｍが所定回数に達していないと判定されたとき、最適位相生成手段５０は、ｍ＝ｎ−１（ｍｏｄ ｎ）が成立するか否かを更に判定する（ステップＳ４１）。
【０１００】
ステップＳ４１において、ｍ＝ｎ−１（ｍｏｄ ｎ）が成立しなかったと判定されたとき、最適位相生成手段５０は、ｍ＝ｍ＋１を設定する（ステップＳ４２）。そして、一連の動作は、ステップＳ３６へ戻り、ステップＳ３６〜ステップＳ４２が繰り返し実行される。
【０１０１】
一方、ステップＳ４１において、ｍ＝ｎ−１（ｍｏｄ ｎ）が成立したと判定されたとき、最適位相生成手段５０は、＜ｇｍ＋１＞＝＜ｈｍ＋１＞と設定し、リセットする（ステップＳ４３）。そして、一連の動作は、ステップＳ３４へ戻り、ステップＳ３４〜ステップＳ４３が繰り返し実行される。
【０１０２】
一方、ステップＳ４０において、ｍが所定回数に達したと判定されたとき、最適位相生成手段５０は、ステップＳ３９において演算した希望信号対干渉雑音電力比ＳＩＮＲが基準値ＳＩＮＲ＿ｓｔｄ以上であるか否かを更に判定する（ステップＳ４５）。
【０１０３】
ステップＳ４５において、希望信号対干渉雑音電力比ＳＩＮＲが基準値ＳＩＮＲ＿ｓｔｄ以上でないと判定されたとき、一連の動作は、ステップＳ３３へ戻り、ステップＳ３３〜ステップＳ４５が再実行される。
【０１０４】
一方、ステップＳ４５において、希望信号対干渉雑音電力比ＳＩＮＲが基準値ＳＩＮＲ＿ｓｔｄ以上であると判定されたとき、最適位相生成手段５０は、最終的に演算したウェイトＷｍ＋１＝ｅｊφｍ＋１を満たす位相φｍ＋１を位相φ１〜φｎとして決定する（ステップＳ４６）。そして、一連の動作は、図３のステップＳ４へ移行する。
【０１０５】
図５は、図４に示すステップＳ３１の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。図５を参照して、図３のステップＳ１において、干渉波が検出されたと判定された後、パワーインバージョン手段３０は、上述した式（１），（２）を用いて、パワーインバージョンによるウェイトを生成する（ステップＳ３１１）。
【０１０６】
そして、パワーインバージョン手段３０は、その生成したウェイトおよび式（３）に基づいて、振幅Ａｉおよび位相φｉを演算し（ステップＳ３１２）、その演算した振幅Ａｉをスイッチ制御手段４０へ出力し、その演算した位相φｉを最適位相生成手段５０へ出力する。
【０１０７】
その後、スイッチ制御手段４０は、振幅Ａｉの全てが閾値Ｉｔｈよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３１３）。
【０１０８】
ステップＳ３１３において、振幅Ａｉの全てが閾値Ｉｔｈよりも大きいと判定されたとき、スイッチ制御手段４０は、スイッチＳＷ１〜ＳＷＫの全てをオンするための制御電圧をスイッチＳＷ１〜ＳＷＫへ出力し、全てのアンテナ１〜ＫのスイッチＳＷ１〜ＳＷＫをオンする（ステップＳ３１４）。
【０１０９】
その後、最適位相生成手段５０は、スイッチ制御手段４０から受けたスイッチ制御情報に基づいて、スイッチＳＷ１〜ＳＷＫの全てがオンされたことを検知し、ウェイトの振幅Ａｉを全て１とし、パワーインバージョン手段３０から受けた位相φｉをフェーズドアレーアンテナの可変移相器１１〜２Ｋの位相φ１〜φＫとする（ステップＳ３１５）。
【０１１０】
一方、ステップＳ３１３において、振幅Ａｉの少なくとも１つが閾値Ｉｔｈ以下であると判定されたとき、スイッチ制御手段４０は、振幅Ａｉが閾値Ｉｔｈよりも大きいアンテナをオンし、振幅Ａｉが閾値Ｉｔｈ以下であるアンテナをオフする（ステップＳ３１６）。即ち、スイッチ制御手段４０は、閾値Ｉｔｈよりも大きい振幅Ａｉを有するｎ個のアンテナ１〜ｎに対応付けられたｎ個のスイッチをオンし、閾値Ｉｔｈ以下の振幅Ａｉを有する（Ｋ−ｎ）個のアンテナｎ＋１〜Ｋに対応付けられた（Ｋ−ｎ）個のスイッチをオフする。
【０１１１】
その後、最適位相生成手段５０は、オン状態のｎ個のアンテナのウェイトの振幅Ａ１〜Ａｎを全て１とし、ウェイトの位相φ１〜φｎをフェーズドアレーアンテナのｎ個の可変移相器の位相とする（ステップＳ３１７）。
【０１１２】
そして、ステップＳ３１５またはステップＳ３１７の後、スイッチ制御手段４０は、スイッチＳＷ１〜ＳＷＫの全てをオンするための制御電圧をスイッチＳＷ１〜ＳＷＫの全てをオンしたことを示すスイッチ制御情報として最適位相生成手段５０へ出力し、またはｎ個のスイッチをオンするための制御電圧と（Ｋ−ｎ）個のスイッチをオフするための制御電圧とを、オンされたｎ個のスイッチと、オフされた（Ｋ−ｎ）個のスイッチとを示すスイッチ制御情報として適位相生成手段５０へ出力する。また、最適位相生成手段５０は、パワーインバージョン手段３０から受けた位相φｉを初期位相とする（ステップＳ３１８）。即ち、最適位相生成手段５０は、ステップＳ３１５からステップＳ３１８へ移行した場合、スイッチ制御情報に基づいて、スイッチＳＷ１〜ＳＷＫの全てがオンされたことを検知し、パワーインバージョン手段３０から受けた位相φｉの全て（＝φ１〜φＫ）を初期位相φ１＿ｉｎｉｔｉａｌ〜φＫ＿ｉｎｉｔｉａｌとする。一方、最適位相生成手段５０は、ステップＳ３１７からステップＳ３１８へ移行した場合、スイッチ制御情報に基づいて、パワーインバージョン手段３０から受けた位相φｉの全て（＝φ１〜φＫ）のうち、オンされたｎ個のスイッチに対応付けられたｎ個の可変移相器の位相φ１〜φｎを初期位相φ１＿ｉｎｉｔｉａｌ〜φｎ＿ｉｎｉｔｉａｌとする。
【０１１３】
そして、ステップＳ３１８の後、一連の動作は、図４のステップＳ３２へ移行する。
【０１１４】
上述したように、この発明の実施の形態においては、最適位相生成手段５０は、位相のみの共役勾配法を用いて最適位相を求める。この場合、所望波の到来方向が既知であることが必要であるが、この発明の実施の形態においては、式（４）〜（７）を用いて所望波の到来方向θｄを推定し、その推定した到来方向θｄが間違っているとき、再度、所望波の到来方向θｄを推定する（図４のステップＳ４５の“ＮＯ”→Ｓ３３参照）。
【０１１５】
図６は、ウェイトの振幅の一部が閾値よりも大きいときの最適位相の生成を示す概念図である。図６を参照して、パワーインバージョンによって求められた振幅Ａｉのうち、ｎ個の振幅が閾値Ｉｔｈよりも大きいとき、その閾値Ｉｔｈよりも大きいｎ個の振幅を有するｎ個のアンテナがオンされる。
【０１１６】
また、閾値Ｉｔｈ以下の（Ｋ−ｎ）個の振幅を有する（Ｋ−ｎ）個のアンテナがオフされる。そして、オフされた（Ｋ−ｎ）個のアンテナの（Ｋ−ｎ）個のウェイトは、無視される。
【０１１７】
オンされるアンテナが決定されると、パワーインバージョンによって検出された初期位相φ１＿ｉｎｉｔｉａｌ〜φｎ＿ｉｎｉｔｉａｌを、オンされたｎ個のアンテナに対応付けられたｎ個の可変移相器の位相φ１〜φｎとして引き込む。
【０１１８】
その後、ｎ個の可変移相器の初期位相φ１＿ｉｎｉｔｉａｌ〜φｎ＿ｉｎｉｔｉａｌを用いて最適位相が生成され、ヌル形成によって干渉波が抑圧される。
【０１１９】
このように、アンテナ１〜Ｋの一部がオンされた場合、そのオンされた一部のアンテナに対応付けられた可変移相器の位相を最適化して干渉波が抑圧される。
【０１２０】
上述したように、干渉波が検出されたとき、最適位相生成手段５０は、干渉波の方向にヌルを形成したときの初期位相値（φ１＿ｉｎｉｔｉａｌ〜φＫ＿ｉｎｉｔｉａｌまたはφ１＿ｉｎｉｔｉａｌ〜φｎ＿ｉｎｉｔｉａｌ）から出発して、推定した所望波の到来方向θｄから受信した電波の希望信号対干渉雑音電力比ＳＩＮＲが基準値ＳＩＮＲ＿ｓｔｄ以上になるように可変移相器（可変移相器１１〜１Ｋの全てまたはｎ個の可変移相器）の位相（φ１〜φＫまたはφ１〜φｎ）を決定する。そして、最適位相生成手段５０は、その決定した位相（φ１〜φＫまたはφ１〜φｎ）を可変移相器（可変移相器１１〜１Ｋの全てまたはｎ個の可変移相器）に設定する。その結果、アンテナ装置１００は、その決定された位相（φ１〜φＫまたはφ１〜φｎ）が可変移相器（可変移相器１１〜１Ｋの全てまたはｎ個の可変移相器）に設定された状態で電波を受信する。即ち、アンテナ装置１００は、干渉波の方向にヌルが形成された状態で電波を受信する。
【０１２１】
従って、受信電波の希望信号対干渉雑音電力比ＳＩＮＲをできる限り大きくできる。即ち、干渉波を抑圧できる。
【０１２２】
なお、上記においては、可変移相器１１〜１Ｋは、連続的に移相を可変できる移相器であると説明したが、この発明の実施の形態においては、可変移相器１１〜１Ｋは、任意の角度ステップで位相を可変できる移相器からなっていてもよい。これによって、可変移相器（可変移相器１１〜１Ｋの全てまたはｎ個の可変移相器）の位相（φ１〜φＫまたはφ１〜φｎ）を最適化するときに可変移相器（可変移相器１１〜１Ｋの全てまたはｎ個の可変移相器）が取り得る位相値が限定される。
【０１２３】
従って、可変移相器（可変移相器１１〜１Ｋの全てまたはｎ個の可変移相器）の位相（φ１〜φＫまたはφ１〜φｎ）を、より速く収束できる。
【０１２４】
図７は、この発明の実施の形態による他のアンテナ装置の概略図である。この発明の実施の形態によるアンテナ装置は、図７に示すアンテナ装置１００Ａであってもよい。
【０１２５】
図７を参照して、アンテナ装置１００Ａは、図１に示すアンテナ装置１００に可変減衰器３１〜３Ｋを追加したものであり、その他は、アンテナ装置１００と同じである。
【０１２６】
可変減衰器３１〜３Ｋは、それぞれ、アンテナ１〜Ｋに対応して、アンテナ１〜Ｋとフィルタ２１〜２Ｋとの間に設けられる。そして、可変減衰器３１〜３Ｋは、それぞれ、アンテナ１〜Ｋから受けた受信信号ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ），・・・，ｘＫ（ｔ）の受信電力レベルを減衰し、その減衰後の受信信号ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ），・・・，ｘＫ（ｔ）をそれぞれフィルタ２１〜２Ｋへ出力する。
【０１２７】
強入力干渉によってフェーズドアレーアンテナの移相器制御のための制御部（パワーインバージョン手段３０、スイッチ制御手段４０および最適位相生成手段５０）が動作しない場合がある。
【０１２８】
従って、アンテナ装置１００Ａにおいては、強入力干渉が生じても、制御部（パワーインバージョン手段３０、スイッチ制御手段４０および最適位相生成手段５０）が動作するようにするために、可変減衰器３１〜３Ｋが設けられた。
【０１２９】
なお、可変減衰器３１〜３Ｋは、受信信号ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ），・・・，ｘＫ（ｔ）の受信電力レベルを相互に同じ減衰量だけ減衰させてもよく、強入力干渉波の受信電力レベルに応じた減衰量だけ受信信号ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ），・・・，ｘＫ（ｔ）の受信電力レベルを減衰してもよい。
【０１３０】
図８は、この発明の実施の形態による更に他のアンテナ装置の概略図である。この発明の実施の形態によるアンテナ装置は、図８に示すアンテナ装置１００Ｂであってもよい。
【０１３１】
図８を参照して、アンテナ装置１００Ｂは、図１に示すアンテナ装置１００に送信手段７０を追加したものであり、その他は、アンテナ装置１００と同じである。
【０１３２】
アンテナ装置１００Ｂにおいては、パワーインバージョン手段３０、スイッチ制御手段４０および最適位相生成手段５０は、干渉波が検出されると、上述した方法によって、所望波の到来方向における受信電波の希望信号対干渉雑音電力比ＳＩＮＲが基準値ＳＩＮＲ＿ｓｔｄ以上になるように可変移相器（Ｋ個の可変移相器１１〜１Ｋまたはｎ個の可変移相器）の位相を最適化し、その最適化した位相を可変移相器（Ｋ個の可変移相器１１〜１Ｋまたはｎ個の可変移相器）に設定する。即ち、アンテナ装置１００Ｂにおいては、干渉波の方向にヌルが形成される。
【０１３３】
送信手段７０は、ＯＦＤＭ方式によって変調されたデジタル信号からなる送信信号を信号処理回路（図示せず）から受け、その受けた送信信号をデジタル信号からアナログ信号に変換する。そして、送信手段７０は、他の無線システムによって送信された電波の到来方向にヌルが形成された放射ビームがアンテナ（アンテナ１〜Ｋまたはｎ個のアンテナ）から放射されている状態で、アナログ信号からなる送信信号をアンテナ（アンテナ１〜Ｋまたはｎ個のアンテナ）を介して送信する。
【０１３４】
その結果、アンテナ装置１００Ｂから送信された電波は、他の無線システムによって電波を送信している無線装置によって受信されない。
【０１３５】
従って、他の無線システムによって電波を送信している無線装置に干渉を与えることを防止できる。
【０１３６】
なお、この発明の実施の形態によるアンテナ装置は、図７に示すアンテナ装置１００Ａに送信手段７０を追加したものであってもよい。
【０１３７】
図９は、この発明の実施の形態によるアンテナ装置１００を備えた受信機の概略図である。図９を参照して、受信機２００は、アンテナ装置１００と、信号処理部８０とを備える。
【０１３８】
信号処理部８０は、不要波を含む特定の周波数帯で送信された電波をアンテナ装置１００から受け、その受けた電波を一括してＡ／Ｄ変換し、そのＡ／Ｄ変換した信号をＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）またはソフトウェアによってデジタル信号処理し、所望波を復調する。
【０１３９】
この場合、アンテナ装置１００は、上述した方法によって不要波の信号レベルを低減し、その不要波の信号レベルを低減した電波を信号処理部８０へ出力する。
【０１４０】
従って、信号処理部８０に含まれるＡＤ変換器に要求されるダイナミックレンジを低減できる。
【０１４１】
なお、このような処理は、所望帯域のみを通過させるバンドパスフィルタを設けて不要波を抑圧すれば同様の効果が得られる。しかし、所望帯域の比帯域が狭帯域（例えば、１％未満）で中心周波数を可変とする場合、このバンドパスフィルタを高周波帯で実現することは困難である。
【０１４２】
従って、高周波帯において不要波の信号レベルを低減させる方法としてアンテナ装置１００を用いて不要波の信号レベルを低減させる方法が有効である。
【０１４３】
この発明の実施の形態による受信機は、アンテナ装置１００に代えてアンテナ装置１００Ａ，１００Ｂのいずれかを備えるものであってもよい。
【０１４４】
上記においては、所望波の到来方向θｄを推定するとき、４５度の角度間隔で方向を変えながら、複数のσ（Ｗ０）を演算すると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、４５度以外の角度間隔で方向を変えながら、複数のσ（Ｗ０）を演算してもよい。
【０１４５】
また、上記においては、最適位相生成手段５０は、共役勾配法を用いて最適位相を求めると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、最適位相生成手段５０は、ＭＭＳＥ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ Ｅｒｒｏｒ）法によって最適位相を求めてもよい。この場合、参照信号は、例えば、パワーインバージョンで強入力干渉を抑圧した後、受信機で受信した信号を復調すること（復調出力値）によって取得される。
【０１４６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１４７】
この発明は、干渉波を除去するアンテナ装置に適用される。また、この発明は、干渉波を除去するアンテナ装置を備えた受信機に適用される。
【符号の説明】
【０１４８】
１〜Ｋ アンテナ、１０ 加算器、１１〜１Ｋ 可変移相器、２１〜２Ｋ フィルタ、３０ パワーインバージョン手段、３１〜３Ｋ 可変減衰器、４０ スイッチ制御手段、５０ 最適位相生成手段、６０ 判定手段、７０ 送信手段、信号処理部、１００，１００Ａ，１００Ｂ アンテナ装置、２００ 受信機。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｋ（Ｋは２以上の整数）本のアンテナと、
前記Ｋ本のアンテナに対応して設けられたＫ個の可変移相器と、
所望波の周波数帯以外の周波数帯を有する干渉波が検出されると、前記Ｋ本のアンテナが受信した受信電波に基づいて、前記干渉波の方向にヌルを形成したときの前記Ｋ本のアンテナの重み係数の振幅および位相であるＫ個の振幅およびＫ個の位相を検出する検出手段と、
前記干渉波が検出されると、前記Ｋ本のアンテナのうち、前記振幅が閾値以上であるｎ（ｎは１≦ｎ≦Ｋを満たす整数）本のアンテナに対応するｎ個の可変移相器に前記検出手段によって検出されたｎ個の位相をｎ個の初期位相としてそれぞれ設定して前記所望波の到来方向から受信した受信電波の希望信号対干渉雑音電力比が基準値以上になるように前記ｎ個の可変移相器のｎ個の最適位相を演算し、その演算したｎ個の最適位相を前記ｎ個の可変移相器に設定する最適位相生成手段とを備えるアンテナ装置。
【請求項２】
前記Ｋ本のアンテナに対応して設けられ、各々が前記アンテナと前記可変移相器との間に接続されたＫ個のスイッチと、
前記Ｋ個の振幅のうち、前記閾値以上の強度を有するｎ個の振幅を選択し、その選択したｎ個の振幅を有するｎ個のアンテナに接続されたｎ個のスイッチをオンし、Ｋ−ｎ個のスイッチをオフするスイッチ制御手段とを更に備える、請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記Ｋ個の可変移相器の各々は、前記位相が任意の角度ステップで変えられる移相器である、請求項１または請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記ｎ個の最適位相が前記ｎ個の可変移相器に設定された状態で前記ｎ本のアンテナを用いて送信電波を送信する送信手段を更に備える、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のアンテナ装置と、
前記ｎ個の最適位相が前記ｎ個の可変移相器に設定された状態で前記ｎ本のアンテナが受信した受信電波をアナログ信号からデジタル信号に変換して受信信号処理を行なう信号処理部とを備える受信機。
【請求項１】
Ｋ（Ｋは２以上の整数）本のアンテナと、
前記Ｋ本のアンテナに対応して設けられたＫ個の可変移相器と、
所望波の周波数帯以外の周波数帯を有する干渉波が検出されると、前記Ｋ本のアンテナが受信した受信電波に基づいて、前記干渉波の方向にヌルを形成したときの前記Ｋ本のアンテナの重み係数の振幅および位相であるＫ個の振幅およびＫ個の位相を検出する検出手段と、
前記干渉波が検出されると、前記Ｋ本のアンテナのうち、前記振幅が閾値以上であるｎ（ｎは１≦ｎ≦Ｋを満たす整数）本のアンテナに対応するｎ個の可変移相器に前記検出手段によって検出されたｎ個の位相をｎ個の初期位相としてそれぞれ設定して前記所望波の到来方向から受信した受信電波の希望信号対干渉雑音電力比が基準値以上になるように前記ｎ個の可変移相器のｎ個の最適位相を演算し、その演算したｎ個の最適位相を前記ｎ個の可変移相器に設定する最適位相生成手段とを備えるアンテナ装置。
【請求項２】
前記Ｋ本のアンテナに対応して設けられ、各々が前記アンテナと前記可変移相器との間に接続されたＫ個のスイッチと、
前記Ｋ個の振幅のうち、前記閾値以上の強度を有するｎ個の振幅を選択し、その選択したｎ個の振幅を有するｎ個のアンテナに接続されたｎ個のスイッチをオンし、Ｋ−ｎ個のスイッチをオフするスイッチ制御手段とを更に備える、請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記Ｋ個の可変移相器の各々は、前記位相が任意の角度ステップで変えられる移相器である、請求項１または請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記ｎ個の最適位相が前記ｎ個の可変移相器に設定された状態で前記ｎ本のアンテナを用いて送信電波を送信する送信手段を更に備える、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のアンテナ装置と、
前記ｎ個の最適位相が前記ｎ個の可変移相器に設定された状態で前記ｎ本のアンテナが受信した受信電波をアナログ信号からデジタル信号に変換して受信信号処理を行なう信号処理部とを備える受信機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−２３９２９３（Ｐ２０１１−２３９２９３Ａ）
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１０３９１（Ｐ２０１０−１１０３９１）
【出願日】平成２２年５月１２日（２０１０．５．１２）
【出願人】（３９３０３１５８６）株式会社国際電気通信基礎技術研究所 (905)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（５０２０８７４６０）株式会社トヨタＩＴ開発センター (232)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月１２日（２０１０．５．１２）
【出願人】（３９３０３１５８６）株式会社国際電気通信基礎技術研究所 (905)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（５０２０８７４６０）株式会社トヨタＩＴ開発センター (232)
【Ｆターム（参考）】
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