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DE60010108T2 - Verfahren zum adaptieren einer antennenkeule an laufende betriebsbedingungen, anordnung zur bildung einer adaptierten antennenkeule und adaptives antennensystem - Google Patents

Verfahren zum adaptieren einer antennenkeule an laufende betriebsbedingungen, anordnung zur bildung einer adaptierten antennenkeule und adaptives antennensystem Download PDF

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DE60010108T2
DE60010108T2 DE60010108T DE60010108T DE60010108T2 DE 60010108 T2 DE60010108 T2 DE 60010108T2 DE 60010108 T DE60010108 T DE 60010108T DE 60010108 T DE60010108 T DE 60010108T DE 60010108 T2 DE60010108 T2 DE 60010108T2
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DE
Germany
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value
antenna
cross
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DE60010108T
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K. Wesley MASENTEN
A. Robert DELL-IMAGINE
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Ditrans Ip Inc Menlo Park Calif Us
Original Assignee
Ditrans IP Inc Menlo Park
DiTrans IP Inc
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/2605—Array of radiating elements provided with a feedback control over the element weights, e.g. adaptive arrays
    • H01Q3/2611—Means for null steering; Adaptive interference nulling

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Description

  • Hintergrund der Erfindung Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Funkkommunikationen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung adaptive Antennensysteme.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Mit dem Aufkommen und der Verbreitung von digitalen Kommunikationssystemen besteht ein immer rascher wachsender Bedarf an Systemen mit hoher Kapazität und hoher Leistung. Dieser Bedarf hat ein starkes Interesse an der Entwicklung von effizienten Antennensystemen für die Verwendung an einer Basisstation hervorgerufen. Effiziente Antennensysteme können die Kapazität und die Leistung von bestehenden digitalen Kommunikationssystemen ohne Modifikation von standardisierten Funkverbindungsprotokollen erhöhen.
  • 1 zeigt eine typische Basisstation 10 und ihren entsprechenden Versorgungsbereich. Der Versorgungsbereich der Basisstation 10 entspricht der geographischen Region, über welche die Basisstation 10 in der Lage ist, eine Ferneinheit zu bedienen. Zum Beispiel ist innerhalb des Versorgungsbereichs der Basisstation 10 eine Reihe von Ferneinheiten 12A–12N gezeigt. Die Basisstation 10 ist insofern in Sektoren unterteilt, als sie drei verschiedene Versorgungsbereiche 14A, 14B und 14C in einer für moderne Basisstationen typischen Art zur Verfügung stellt. Allgemein umfasst eine Basisstation drei oder mehr Sektoren, die den Versorgungsbereich in Sektionen von 120° oder kleiner teilen, um ein Azimutfeld von 360° zu schaffen. Die Verwendung von Sektoren verbessert die Gesamtleistung und die Kapazität der Basisstation.
  • Jeder Sektor 14A–14C hat ein separates Antennensystem. Die Verwendung von separaten Antennensystemen verringert die Interferenz zwischen Ferneinheiten, die sich in verschiedenen Sektor-Versorgungsbereichen befinden. Zum Beispiel befindet sich die Ferneinheit 12C innerhalb des Versorgungsbereichs 14B und sorgt damit für eine sehr geringe Interferenz mit der Ferneinheit 12N, die sich in dem Versorgungsbereich 14C befindet. Im Gegensatz dazu liegen die Ferneinheiten 12A und 12B jeweils in dem Versorgungsbereich 14A, weshalb sich ihre Signale an der Basisstation 10 bis zu einem gewissen Grad gegenseitig stören.
  • Um die Interferenz zu reduzieren, die durch Ferneinheiten hervorgerufen wird, die in einem gemeinsamen Versorgungsbereich arbeiten, wurde eine Vielfalt von Mehrfachzugriffs-Schemen entwickelt. Zum Beispiel können zur Reduzierung der Interferenz in einem Sektor der Code Division Multiple Access (CDMA), Time Division Multiple Access (TMDA), Frequency Division Multiple Access (FDMA) oder das Frequency Hopping verwendet werden. Bei jedem dieser Systemtypen reduziert die Verwendung von Mehrfachstrahl-Antennensystemen zur weiteren Sektorisierung des Basisstation-Versorgungsbereichs eine Co-Channel-Interferenz noch weiter und erhöht die Kapazität des Systems.
  • Zum Beispiel kann zur weiteren Reduzierung der Interferenz zwischen Ferneinheiten innerhalb eines Sektors ein Antennen-Array verwendet werden, um einen typischen Versorgungsbereich eines Basisstation-Sektors von 120° in kleinere Segmente zu teilen, die "Beams" (Strahlen) genannt werden.
  • Die 2A und 2B sind graphische Darstellungen eines typischen Versorgungsbereich-Diagramms eines schmalen Strahls in einem Polar- bzw. Rechteckformat. Wie in den 2A und 2B gezeigt ist, sind zusätzlich zu einem schmalen Hauptstrahl 20A auch mehrere Nebenkeulen 20B–20E vorhanden. Allgemein ist die Amplitude der Nebenkeulen 20B–20E geringer als die der Hauptkeule 20A. In der in den 2A, 2B dargestellten Ausführungsform zum Beispiel liegt jede Nebenkeule 20B–20E wenigstens 30 Dezibel (dB) unter der Hauptkeule 20A.
  • Die 3A und 3B zeigen eine Draufsicht und eine Seitenansicht eines Antennen-Array, das in der Lage ist, das in den 2A und 2B dargestellten Versorgungsbereich-Diagramm zu bilden. Jedes der drei Antennen-Arrays 24A–24C besteht aus acht Array-Elementen 26A–26H. Zusammen sorgen die drei Antennen-Arrays 24A–24C für einen Versorgungsbereich von vollen 360°. In 3B haben die acht Array-Elemente 26A–26H einen nominalen Abstand von einer halben Wellenlänge. 3C ist ein Blockdiagramm, das eine mit dem Antennen-Array 24A gekoppelte zusätzliche Schaltung zeigt, wodurch ein Strahlformer gebildet wird, der das in den 2A und 2B dargestellte Versorgungsbereich-Diagramm bilden kann. Der Ausgang eines jeden Array-Elements 26A–26H ist jeweils mit einem Gewichtsblock 28A–28H gekoppelt. Die Gewichtsblöcke 28A–28H sorgen für ein Schwächerwerden der Amplitude und für eine Phasenverschiebung, wodurch die ankommenden Signale durch einen komplexen Satz von Gewichten {
    Figure 00030001
    , m = 1...8} effektiv multipliziert werden. (Komplexe Funktion und Zahlen sinmd durch die gesamte Beschreibung hindurch durch unterstrichenen Text angegeben.) Die Ausgänge der Gewichtsblöcke 28A–28h werden in einer Summierschaltung 30 summiert. Eine Gewichtung des Ausgangs eines jeden Array-Elements 26A–26H durch die Gewichtsblöcke 28A–28H steuert/regelt den Gewinn an dem Peak des Strahls, die Breite des Strahls und den relativen Gewinn der Nebenkeulen.
  • Jedes Array-Element 26A–26H in dem Anntennenarray 24A hat Idealerweise einen Gewinn mit identischem Diagramm und identischer Form über das Gesichtsfeld des Arrays. Dieses Muster, das der Elementfaktor genannt wird, variiert typischerweise als die Funktion des Winkels von der Senkrechten zur Arrayfläche. In typischen Systemen umfasst das Antennenarray 8 oder 16 Array-Elemente (d.h. m = 8 oder m = 16) und zugehörige Gewichtsblöcke. Die in 3C gezeigten Gewichtsblöcke reichen aus, um einen schmalen Strahl wie jenen zu bilden, der in 2A gezeigt ist. Um zusätzliche Strahlen zu bilden, müssen zusätzliche Gewichtsblöcke und Summierschaltungen verwendet werden.
  • Wenn sich unter erneuter Bezugnahme auf das Beispiel von 2A eine Ferneinheit 22A in der Hauptkeule 20A und eine Ferneinheit 22B in der Nebenkeule 20 befindet, empfängt die Basisstation die Signalenergie, die durch beide Ferneinheiten 22A und 22B übertragen wird. Obwohl das Signal von der Ferneinheit 22B durch den Gewinn der Nebenkeule relativ zu dem Hauptstrahl reduziert wird; kann das Signal von der Ferneinheit 22B immer noch eine bedeutende Interferenz mit dem Signal von der Ferneinheit 22A verursachen.
  • Im Stand der Technik wurden adaptive Antennentechniken angewandt, um das Diagramm eines Versorgungsbereichs zu ändern, wenn das Signal der Ferneinheit in einer Nebenkeule sich mit den Signalen in dem Hauptstrahl stört. Diese adaptiven Antennentechniken erfassen die Präsenz eines Störsignals und modifizieren das durch den Strahlformer der Antenne erzeugte Versorgungsbereich-Diagramm, um die Störsignale in den Nebenkeulen weiter zu unterdrücken. In der in 2A gezeigten Situation wäre es zum Beispiel vorteilhaft, die Größe der Nebenkeule 20E zu verringern oder eine Null in dieser zu placieren, so dass die Effekte des Signals von der Ferneinheit 22B auf das Signal von der Ferneinheit 22A reduziert werden können. Der Stand der Technik hat viele von diesen "adaptiven Antennenarray"-Designs vorgeschlagen, um diesen Zweck zu erreichen, doch ihre Komplexität macht ihre Implementierung teuer und schränkt ihre Verwendung bei standardmäßigen terrestrischen Funksystemen ein.
  • In dem Fall, der in 2A gezeigt ist, kann eine Null in der Nebenkeule 20E placiert werden, um die Effekte des Signals von der Ferneinheit 22B auf das System zu verringern. Jedoch bewirkt das Placieren einer Null in einer Nebenkeule eine entsprechende Zunahme des Nebenkeulen-Gewinns an einer anderen Stelle als jener, die in 2C dargestellt ist. In 2C wurden Nullen bei etwa –60, –40, 20, 38 und 60 Grad von der Ziellinie placiert. Es ist anzumerken, dass die Nebenkeule, deren Peak bei etwa 28 Grad von der Ziellinie liegt, einen maximalen Gewinn von größer als –20 dB hinsichtlich des Gewinns der Hauptkeule hat. In der Tat ist es möglich, dass der Gewinn einer Nebenkeule den Gewinn der Hauptkeule übersteigt, wenn bestimmte Gewichtungsparameter gewählt werden.
  • 4 ist ein Blockdiagramm, das ein adaptives Null-Steeringsystem (Nullsteuersystem) zeigt, das im Stand der Technik auch als kohärentes Nebenkeulenausblendungs-Antennensystem bekannt ist. Das System weist ein Antennen-Array 40 auf, das ähnlich wie das in 3C gezeigte System arbeitet. Zum Beispiel kann das Antennenarray 40 derart konfiguriert sein, dass es einen standardmäßigen schmalen Strahl produziert, so wie das in 2B gezeigte Antennendiagramm. Das Antennendiagramm enthält die Nebenkeulen 20B–20C wie gezeigt. Außerdem umfasst das Antennensystem in 4 zwei Hilfsantennen 42A und 42B. Die Antennen 42A und 42B sind jeweils mit komplexen Gewichtsblöcken 44A und 44B gekoppelt. Die Werte D1 und D2 in den Elementen 44A bzw. 44B sind zusammengesetzte Gewichte, die so eingestellt sein können, dass sie Hilfsantennendiagramm bilden. Zum Beispiel repräsentiert ein Antennendiagramm 82 in 5 ein Antennendiagramm für die Hilfsantennen 42A und 42B. Das Antennendiagramm 82 bildet einen Strahl, der den Nebenkeulenbereich einschließt, entsprechend dem in 2B gezeigten Antennendiagramm, und hat eine Null in der Richtung des Hauptstrahls. Eine breitere Null in der Richtung des Hauptstrahls kann mit Verwendung von zusätzlichen Hilfsantennen wie solchen entwickelt werden, wie sie in 5 als ein Antennendiagramm 84 dargestellt sind, das durch die Verwendung von vier Hilfselementen gebildet wird.
  • Der Ausgang der zusammengesetzten Gewichte 44A und 44B ist mit einer Summierschaltung 46 gekoppelt, die einen zusammengesetzten Ausgang erzeugt. Der zusammengesetzte Ausgang wird in einen komplexen Gewichts block 48 eingegeben, der ein zusammengesetztes Gewicht β anwendet. Der gemischte Ausgang des zusammengesetzten Gewichtsblocks 48 ist mit einer Summierschaltung 50 gekoppelt, die den Ausgang des Antennenarrays 40 mit dem Ausgang des komplexen Gewichtsblocks 48 summiert.
  • Wenn ein Signal durch eine Nebenkeule des Antennendiagramms empfangen wird, wird dasselbe Signal auch durch die Hilfsantennen 42A und 42B empfangen. Jedoch sind die Phase und Amplitude des durch das Antennenarray 40 und die Hilfsantennen 42A und 42B empfangenen Signals am Eingang zur Summierschaltung 50 verschieden. Wenn die Amplitude und Phase richtig eingestellt sind, kann die durch das Hilfsarray empfangene Signalenergie kohärent von der Signalenergie subtrahiert werden, die durch die Nebenkeule des Hauptstrahls empfangen wird. Um das komplexe Gewicht β 1 einzustellen, wird der Ausgang der Summierschaltung 50 mit dem Ausgang der Summierschaltung 46 unter Verwendung einer kohärenten (phasen-sensitiven) Detektion durch eine Kreuz-Korrelationsschaltung 52 kreuzkorreliert. Wenn ein Signal an dem Ausgang sowohl der Summierschaltung 50 als auch der Summierschaltung 46 präsent ist, wird dieses durch die Kreuz-Korrelationsschaltung 52 erfasst. Durch Integrieren des Ausgangs der Kreuz-Korrelationsschaltung 52 wird ein Fehlersignal erzeugt, das zur Einstellung des Werts des zusammengesetzten Gewichts β verwendet werden kann, um die durch die Nebenkeulen an dem Ausgang der Summierschaltung 50 empfangene Energie gemäß hinlänglich bekannter Methoden zu reduzieren, wie zum Beispiel Widrow's Algorithmus der kleinsten mittleren Quadrate (LMS = engl. least mean squared algorithm), der in B. Widrow, et. al., Adaptive Antenna Systems, Proceedings of IEEE, Vol. 55, No. 12, 12. Dezember 1987, pp. 2143–2159 beschrieben ist. Als Ergebnis wird eine Null in der Richtung des unerwünschten Signals in dem kombinierten Diagramm der Haupt- und Hilfsantennenkeulen gebildet.
  • Das U.S.-Patent Nr. 5,952,965 beschreibt ein adaptives Nulling-System (Störerausblendungssystem) mit einem Array von Strahlungselementen und einem Primärstrahlformungsnetz, das mit den Strahlungselementen gekoppelt ist, um über ein Primärstrahldiagramm ein Primärsummensignal und ein Primärdifferenzsignal zu produzieren. Das Primärstrahlformungsnetz hat zusätzliche Ports, die Signale liefern, die bei der Erzeugung von Primärsignalen nicht verwendet werden. Das System hat auch ein Hilfsstrahlformungsnetz, um Hilfssignale zu produzieren, die über eine Anzahl von Hilfsstrahlen empfangen werden. Eine Steuer-/Regeleinheit liefert die Summen- und Differenz-Steuer-/Regelsignale. Eine erste Gewichtungseinheit reagiert auf die Summen-Steuer-/Regelsignale und die Hilfssignale, um gewichtete Hilfssignale zu liefern, und eine erste Signal-Kombinierschaltung ist angeordnet, um die gewichteten Hilfssignale aus der ersten Gewichtungseinheit mit dem Primärsummensignal zu kombinieren, um das adaptierte Summensignal zu liefern, wie es in der Steuer-/Regeleinheit verwendet wird. Eine zweite Gewichtungseinheit reagiert auf die Differenz-Steuer-/Regelsignale und die Hilfssignale, um gewichtete Hilfssignale zu liefern, und eine zweite Signal-Kombinierschaltung ist angeordnet, um die gewichteten Hilfssignale aus der zweiten Gewichtungseinheit mit dem primären empfangenen Signal zu kombinieren, um das adaptierte Differenzsignal zu liefern, wie es in der Steuer-/Regeleinheit verwendet wird.
  • Da der Adaptionsalgorithmus wie vorstehend erwähnt den Gewinn der Nebenkeulen einstellt, um eine Null in die Richtung eines oder mehrerer Störsignale zu steuern, kann sich der Gewinn der anderen Nebenkeulen erhöhen. Wenn man zulässt, dass sich der Gewinn dieser Nebenkeulen erhöht, kann dies zu zwei unerwünschten Resultaten führen. Erstens wird die gesamte Interferenz durch eine zusätzliche Interferenz und ein Geräusch, die/das durch die unerwünscht hohen Nebenkeulen empfangen wird, erhöht. Zweitens vergrößert sich auch die Wahrscheinlichkeit, dass eine neue Störsignalquelle in den unerwünscht hohen Nebenkeulen auftritt und eine Interferenz verursacht, bis der Adaptionsalgorithmus reagieren kann, um sie zu sperren.
  • Deshalb besteht in der Technik ein Bedarf für ein adaptives Antennenarray mit hoher Leistung, das aber dennoch weniger komplex und mehr modular als bestehende Systeme ist. Außerdem besteht in der Technik ein Bedarf für ein Verfahren zum Beibehalten eines annehmbaren Nebenkeulenpegels bei gleichzeitiger Adaption, um hohe Störpegel in der Nebenkeulenregion zu unterdrücken.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Ein Antennenstrahl wird an laufende Betriebsbedingungen angepasst durch Bestimmen eines maximalen Gewinnwerts eines Nebenkeulenbereichs des adaptiven Antennendiagramms und auch durch Bestimmen eines entsprechenden Winkels, unter welchem der maximale Gewinnwert erreicht wird. Dann wird ein Min-Max-Vektor des adaptiven Antennendiagramms unter dem entsprechenden Winkel bestimmt. Ein Folgewert eines ersten Teilgewichtungswerts wird dann nach Maßgabe eines aktuellen Werts des ersten Gewichtungswerts, einer ersten vorgegebenen Stufengröße, einer ersten vorgegebenen Abklingkonstante und des Min-Max-Vektors bestimmt. Der erste Teilgewichtungswert wird verwendet, um das adaptive Diagramm des Antennenstrahls zu bestimmen. Der Folgewert des ersten Teilgewichtungswerts wird bestimmt, so dass er bestrebt ist, den maximalen Gewinnwert in dem Nebenkeulenbereich zu begrenzen. Zum Beispiel kann der erste Teilgewichtungswert dazu tendieren, einen relativ einheitlichen Gewinn in dem Nebenkeulenbereich beizubehalten.
  • Zudem wird ein Nullsteuervektor eines Adaptionsfehlers auf der Grundlage eines Satzes von Kreuzkorrelations-Messproben, die die laufenden Betriebsbedingungen widerspiegeln, bestimmt. Ein Folgewert eines zweiten Teilgewichtungswerts wird nach Maßgabe eines aktuellen Werts des zweiten Teilgewichtungswerts, einer zweiten vorgegebenen Stufengröße, einer zweiten vorgegebenen Abklingkonstante und des Nullsteuervektors bestimmt. Der zweite Teilgewichtungswert wird auch verwendet, um das adaptive Diagramm des Anten nenstrahls zu bestimmen. Der Folgewert des zweiten Teilgewichtungswerts wird bestimmt, so dass er bestrebt ist, eine Nullstelle in die Richtung eines Störsignals zu steuern, das durch den Nebenkeulenbereich empfangen wird.
  • Auf der Grundlage des Folgewerts des ersten Teilgewichtungswerts und des Folgewerts des zweiten Teilgewichtungswerts wird ein Strahlformungs-Gewicht aktualisiert. Das Strahlformungs-Gewicht wird von dem Antennenarray benutzt, um den Antennenstrahl zu bilden. Auf diese Weise wird der Antennenstrahl an laufende Betriebsbedingungen angepasst, ohne Anpassung an ein Diagramm mit exzessiv hohen Nebenkeulenbereichen.
  • Der maximale Gewinnwert des adaptiven Antennendiagramms kann in einem offenen Regelkreis berechnet werden. Zum Beispiel kann das adaptive Antennendiagramm bestimmt werden gemäß:
    Figure 00090001
    wobei:
    E k(θk, Φk) einen Gewinnwert des adaptiven Antennendiagramms unter einem Evaluationswinkel θk repräsentiert;
    d der Abstand zwischen Antennenelementen eines den Antennenstrahl erzeugenden Antennenarrays in Meter ist;
    λ die Wellenlänge eines Empfangssignals in Meter ist;
    Φk der Mittelpunktswinkel eines Hauptstrahls des adaptiven Antennendiagramms relativ zur Ziellinie ist; und
    θk der Evaluationswinkel ist, unter welchem der Gewinnwert evaluiert wird.
  • Der Min-Max-Vektor kann bestimmt werden gemäß:
    Figure 00100001
    wobei:
    Γ m (i – 1, θk-Max) der Min-Max-Vektor ist;
    θk-Max etwa der entsprechende Winkel ist; und
    E k(θk-Max, Φk) der maximale Gewinnwert des adaptiven Antennendiagramms unter dem entsprechenden Winkel θk-Max ist.
  • Unter Verwendung dieser Werte kann der Folgewert des ersten Teilgewichtungswerts bestimmt werden gemäß: A k,m(i) = ρA·A k,m(i – 1) – νA·Γ k,m(i – 1, θk-Max, Φk)/|Γ k,m(i – 1, θk-Max, Φk)|wobei:
    A k,m(i) der Folgewert des ersten Teilgewichtungsfaktors ist;
    A k,m(i – 1) der aktuelle Wert des ersten Teilgewichtungsfaktors ist;
    ρA die erste vorgegebene Abklingkonstante ist; und
    νA die erste vorgegebene Sprunggröße ist.
  • Der Nullsteuervektor des Adaptionsfehlers kann bestimmt werden durch das Messen eines durch den Antennenstrahl empfangenen aktuellen Energie-Niveaus und das mathematische Anwenden einer Übertragungscharakteristik eines Phantom-Hilfsstrahls. Zum Beispiel kann der Nullsteuervektor bestimmt werden gemäß:
    Figure 00100002
    wobei:
    Λ k,q(i) der Nullsteuervektor des Adaptionsfehlers für einen qten Phantom-Hilfsstrahl für den Antennenstrahl (k) ist;
    C k,m(i) ein Kreuzkorrelations-Messprobensatz von Signalenergie ist, die von jedem Array-Element m eines mit der Energie in einem kompensierten Ausgang des Antennenstrahls kreuzkorrelierten Antennenarray empfangen wird;
    D k,p(i) ein zusammengesetztes Gewicht ist, das einen Beitrag eines p-ten Array-Elements zu dem qten Phantom-Hilfsstrahl für den Antennenstrahl bestimmt;
    Q eine Gesamtzahl. von Phantom-Hilfsstrahlen ist; und
    P eine Gesamtzahl von Array-Elementen ist, die verwendet werden, um jeden Phantom-Hilfsstrahl q zu erzeugen.
  • Das soeben beschriebene Adaptionsverfahren kann bei einen Vielfalt von Antennenkonfigurationen verwendet werden. Zum Beispiel ist eine vorteilhafte Antennenkonfiguration, die bei dem Verfahren verwendet werden kann, eine, bei der ein modularer Satz von Modulen kaskadenartig verknüpft werden kann. Ein solches adaptives Antennensystem umfasst eine Vielzahl von Arrayelement-Modulen, deren jedes ein Antennenelement hat. Das Antennenelement bildet eine Komponente eines Antennenarray. Ein Eingang eines programmierbaren Verzögerungselements ist mit einem Ausgang des Antennenelements gekoppelt. Das programmierbare Verzögerungselement ist derart konfiguriert, dass es einen verzögerten Ausgang erzeugt.
  • Jedes Arrayelement-Modul hat auch eine Gewichtungsschaltung. Ein Antennenproben-Eingang der Gewichtungsschaltung ist mit dem verzögerten Ausgang des programmierbaren Verzögerungselements gekoppelt. Die Gewichtungsschaltung hat auch einen Signalgemisch-Eingang und einen Signalgemisch-Ausgang. Die Gewichtungsschaltung ist mit einer vorhergehenden Gewichtungsschaltung in einem vorhergehenden Arrayelement-Modul kaskadenartig gekoppelt, so dass der Signalgemisch-Ausgang aus der vorhergehenden Gewichtungsschaltung mit dem Signalgemisch-Eingang der Gewichtungs schaltung gekoppelt ist. Die Gewichtungsschaltung ist derart konfiguriert, dass sie ein zusammengesetztes Gewicht auf Proben anwendet, die von dem Antennenproben-Eingang empfangen werden, um gewichtete Antennenproben zu erzeugen. Auch ist die Gewichtungsschaltung derart konfiguriert, dass sie die gewichteten Antennenproben mit Proben addiert, die von dem Signalgemisch-Eingang empfangen werden, und dass sie ein resultierendes Signal an dem Signalgemisch-Ausgang zur Verfügung stellt.
  • Das Arrayelement-Modul hat auch ein zweites Verzögerungselement, von welchem ein Eingang mit dem Ausgang des Antennenelements gekoppelt ist und das einen verzögerten Ausgang hat. Schließlich weist das Arrayelement-Modul eine Kreuzkorrelations-Messschaltung auf. Die Kreuzkorrelations-Messschaltung hat einen mit dem verzögerten Ausgang des zweiten Verzögerungselements gekoppelten Antennenproben-Eingang. Die Kreuzkorrelations-Messschaltung hat auch einen adaptiven Fehler-Eingang und einen Kreuzkorrelations-Messausgang. Die Kreuzkorrelations-Messschaltung ist derart konfiguriert, dass sie von dem Antennenproben-Eingang empfangene Proben mit von dem adaptiven Fehler-Eingang empfangenen Proben kreuzkorreliert, um an dem Kreuzkorrelations-Messausgang Kreuzkorrelations-Messproben zur Verfügung zu stellen. Die Vielzahl von Arrayelement-Modulen wird durch eine Adaptionssteuerung/einen Adaptionsregler gesteuert/geregelt. Die Adaptionssteuerung/der Adaptionsregler hat einen Steuerungs/Regler-Eingang, der mit dem Kreuzkorrelations-Messausgang der Kreuzkorrelations-Messschaltung in jedem der Vielzahl von Arrayelement-Modulen gekoppelt ist. Die Adaptionssteuerung/der Adaptionsregler hat auch einen Gewichtungs-Ausgang. Die Adaptionssteuerung/der Adaptionsregler ist konfiguriert für das Bestimmen des zusammengesetzten Gewichts, um für die Gewichtungsschaltung in jedem der Vielzahl von Arrayelement-Modulen zu sorgen. Die Adaptationssteuerung/der Adaptionsregler bestimmt die zusammengesetzten Gewichte auf Grundlage der Kreuzkorrelationsproben an dem Steuerungs/Regler-Eingang.
  • In einer Ausführungsform hat die Kreuzkorrelations-Messschaltung ferner einen verzögerten adaptiven Fehler-Ausgang, der für die Bereitstellung einer verzögerten Version der von dem adaptiven Fehler-Eingang empfangenen Proben konfiguriert ist. Die Kreuzkorrelations-Messschaltung ist mit einer vorhergehenden Kreuzkorrelations-Messschaltung in dem vorhergehenden Arrayelement-Modul kaskadenartig gekoppelt, so dass der verzögerte adaptive Fehler-Ausgang aus der vorhergehenden Kreuzkorrelations-Messschaltung mit dem adaptiven Fehler-Eingang der Kreuzkorrelations-Messschaltung gekoppelt ist. Der Signalgemisch-Ausgang der letzten Gewichtungsschaltung in einem letzten der Vielzahl von Arrayelement-Modulen kann mit dem adaptiven Fehler-Eingang einer ersten Kreuzkorrelations-Messschaltung in einem ersten der Vielzahl von Arrayelement-Modulen gekoppelt sein, zum Beispiel über einen Kanalfilter.
  • In einer weiteren Ausführungsform umfasst jedes der Vielzahl von Arrayelement-Modulen eine Vielzahl der Gewichtungsschaltungen und eine Vielzahl der Kreuzkorrelations-Messschaltungen, wobei jedes Paar davon einem von K Antennenstrahlen entspricht. In einer noch weiteren Ausführungsform ist die Adaptionssteuerung/der Adaptionsregler konfiguriert zum Bestimmen des zusammengesetzten Gewichts unter Verwendung eines Min-Max-Adaptionsalgorithmus, der bestrebt ist, einen maximalen Gewinnwert in einem Nebenkeulenbereich des Antennenstrahls zu begrenzen, und eines Nullsteuer-Adaptionsalgorithmus, der bestrebt ist, eine Null in die Richtung eines durch den Nebenkeulenbereich empfangenen Störsignals zu steuern.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die Merkmale, Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Detailbeschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen, in denen durchwegs die gleichen Bezugsziffern zur entsprechenden Kennzeichnung verwendet werden. In den Zeichnungen zeigt:
  • 1 ein repräsentatives Diagramm zur Darstellung einer Basisstation mit drei Sektoren und ihres idealen entsprechenden Versorgungsbereichs;
  • 2A–2C ein repräsentatives Diagramm zur Darstellung des Versorgungsbereich-Diagramms für einen typischen schmalen Strahl;
  • 3A–3C eine Reihe von Diagrammen zur Darstellung eines Strahlformers;
  • 4 ein Blockdiagramm zur Darstellung eines Kohärentausblendungs-Antennensystems unter Verwendung von Hilfsantennen;
  • 5 ein repräsentatives Schaubild zur Darstellung von zwei Versorgungsbereich-Diagrammen von Hilfsantennen;
  • 6A–6C Blockdiagramme zur Darstellung eines Kohärentausblendungs-Antennensystems unter Verwendung von Phantom-Hilfsstrahlen;
  • 7 ein Blockdiagramm zur Darstellung eines Arrayelement-Moduls, das in einen adaptiven Antennenempfänger gemäß der Erfindung integriert ist;
  • 8 ein Blockdiagramm zur Darstellung der Arrayelemente und von Mehrfachstrahl-Modulen, die in ein adaptives Empfängersystem integriert sind;
  • 9 ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Gewichtungsschaltung in einem Arrayelement-Modul im Detail;
  • 10 ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Kreuzkorrelations-Messschaltung in dem Arrayelement-Modul im Detail;
  • 11 einen Graph zur Darstellung des Gewinns eines Versorgungsbereichs mit acht Strahlen (k = β) und 120 Grad;
  • 12 einen Graph zur Darstellung des einzigen nicht adaptierten Beam Pattern anhand gestrichelter Linien und eines erfindungsgemäß adaptierten Beam Pattern anhand durchgezogener Linien;
  • 13 ein Flussdiagramm zur Darstellung der Funktionsweise gemäß der Erfindung.
  • Detailbeschreibung der Erfindung
  • Ein adaptives Annentensystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung bildet adaptiv die Strahlungsdiagramme für ein Mehrstrahlen-Array und behält gleichzeitig einen spezifizierten minimalen Gewinn für jeden Hauptstrahl bei, behält ein etwa einheitliches Nebenkeulen-Niveau bei und unterdrückt adaptiv Signale mit einem hohen Pegel in dem Nebenkeulenbereich eines jeden Strahls. In einer Ausführungsform der Erfindung wird für die Implementierung des adaptiven Antennensystems eine Reihe von Arrayelement-Modulen verwendet, deren jedes Empfangsfunktionen ausübt und eine Schnittstelle mit benachbarten Arrayelement-Modulen bildet, um adaptierbare schmale Strahlen zu bilden. Einige der Ausführungsformen der Erfindung eliminieren die Verwendung von jeglichen Hilfselementen, wodurch die Kosten für die Implementierung gesenkt werden.
  • 6A ist ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines adaptiven Antennensystems der Erfindung, welches keine Verwendung von separaten Hilfsan tennenstrahlern erfordert. In 6A ist ein Satz von Arrayeiementen 100A–100M mit einem Satz von Gewichtsblöcken 102A–102M gekoppelt, die zusammengesetzte Gewichte A 1–A M anwenden, um auf ähnliche Weise wie oben mit Bezug auf 3C beschrieben eine einzigen Schmalband-Strahl an dem Ausgang der Summierschaltung 104 zu entwickeln.
  • Die Arrayelemente 100A–100B sind auch mit einem Satz von Gewichtsblöcken 106A und 106B gekoppelt, die einen ersten "Phantom"-Hilfsstrahl an dem Ausgang einer Summierschaltung 108 bilden. Da dieser Hilfsantennenstrahl unter Verwendung derselben Arrayelemente 100A–100B wie der Hauptstrahl gebildet wird, werden keine physisch getrennten Hilfsantennen benötigt. Aus diesem Grund werden die auf diese Weise implementierten Hilfsantennenstrahlen als "Phantom"-Hilfsstrahlen bezeichnet. In einer ähnlichen Weise wie die Gewichtsblöcke 102A–102M die Form/Gestalt und Richtung des Schmalband-Hauptstrahls bestimmen, wenden die Gewichtsblöcke 106A und 106B zusammengesetzte Gewichte D 1 und D 2 an, um einen Phantom-Hilfsstrahl mit einer Null in der Richtung des Schmalband-Hauptstrahls zu entwickeln.
  • Die Arrayelemente 100B–100C sind auch mit einem Satz von Gewichtsblöcken 110A und 110B gekoppelt, die einen zweiten "Phantom"-Hilfsstrahl an dem Ausgang einer Summierschaltung 112 bilden. Die Gewichtsblöcke 110A und 110B wenden zusammengesetzte Gewichte D 1 und D 2 an, um einen zweiten Phantom-Hilfsstrahl mit einer Null in die Richtung der Schmalband-Hauptstrahls zu entwickeln. D 1 und D 2 sind für jeden der Phantom-Hilfsstrahlen in den dargestellten Ausführungsformen gleich. Falls gewünscht, können sie jedoch verschieden sein, damit Phantom-Hilfsstrahlen mit unterschiedlichen Diagrammen vorliegen.
  • Der Ausgang der Summierschaltung 108 wird in einen zusammengesetzten Gewichtsblock 114 eingegeben, der ein zusammengesetztes Gewicht
    Figure 00160001
    anwendet. Der Ausgang der Summierschaltung 112 wird in einen zusammenge setzten Gewichtsblock 118 eingegeben, der ein zusammengesetztes Gewicht
    Figure 00170001
    anwendet. Der Ausgang der zusammengesetzten Gewichtsblöcke 114 und 118 ist mit einer Summierschaltung 122 gekoppelt, die den Ausgang der Summierschaltung 104 mit dem Ausgang der zusammengesetzten Gewichtsblöcke 114 und 118 summiert, um einen Sammelausgang 124 zu bilden.
  • Wenn durch eine Nebenkeule des Hauptstrahls ein Signal empfangen wird, wird dasselbe Signal auch durch den ersten und den zweiten Phantom-Hilfsstrahl empfangen. Jedoch sind Phase und Amplitude des durch den Hauptstrahl und die Phantom-Hilfsstrahlen empfangenen Signals an dem Eingang zur Summierschaltung 122 verschieden. Wenn Amplitude und Phase richtig eingestellt sind, kann die durch die Phantom-Hilfsstrahlen empfangene Signalenergie kohärent von der durch die Nebenkeule des Hauptstrahls empfangenen Signalenergie subtrahiert werden. Die Gewichtsblöcke 114 und 118 werden verwendet, um die Phase und Amplitude der durch die Phantom-Hilfsstrahlen empfangenen Signalenergie richtig einzustellen.
  • Zur Einstellung der zusammengesetzten Gewichte β 1 und β 2, die durch die Gewichtsblöcke 114 und 118 angewendet werden, wird der Ausgang 124 der Summierschaltung 122 mit den Ausgängen der Summierschaltungen 108 und 112 multipliziert und das Produkt in Kreuzkorrelations-Messblöcke 116 und 120 integriert (akkumuliert), um jeweils zusammengesetzte Kreuzkorrelations-Messausgänge μ 1 und μ 2 zu erzeugen. Wenn ein Signal sowohl an dem Ausgang der Summierschaltung 122 als auch der Summierschaltung 108 und der Summierschaltung 112 oder an beiden vorhanden ist, liegt ein Kreuzkorrelations-Messwert, der nicht Null ist, in einem oder in beiden der zusammengesetzten Kreuzkorrelations-Ausgänge μ 1 und μ 2 vor.
  • Ein Strahlformungsgewicht-Berechnungsblock 126 nutzt die zusammengesetzten Kreuzkorrelations-Messausgänge μ 1 und μ 2, um Korrekturen zu erzeugen, die zur Einstellung des Werts der zusammengesetzten Gewichte β 1 und β 2 ver wendet werden können, um die durch die Nebenkeulen am Ausgang der Summierschaltung 124 empfangene Energie zu reduzieren (d.h. eine Null in die Richtung von Störsignalen zu steuern). Gleichzeitig wird der Wert der zusammengesetzten Gewichte A1–AM auf Grundlage einer Berechnung in einem offenen Regelkreis eingestellt, um einheitliche Nebenkeulenpegel beizubehalten. Zum Beispiel implementiert der Strahlformungsgewicht-Berechnungsblock 126 in einer Ausführungsform den Min-Max-Adaptionsalgorithmus und den Nullsteuer-Adaptionsalgorithmus, die nachstehend im Detail beschrieben werden, um aktualisierte Werte für die zusammengesetzten Gewichte β 1 und β 2 und A1–AM zu bestimmen.
  • 6A zeigt eine spezielle Ausführungsform der Erfindung, umfassend zwei Phantom-Hilfsstrahlen (Q = 2), wobei jeder Phantom-Hilfsstrahl mit zwei Array-Elementen (P = 2) gekoppelt ist. Allgemein kann eine größere oder kleiner Anzahl von Phantomstrahlen gebildet werden, jedoch kann die Anzahl von Phantom-Hilfsstrahlen, Q, (M – P + 1) nicht übersteigen, wobei P die Anzahl der zum Formen eines einzelnen Phantom-Hilfsstrahls verwendeten Array-Elemente ist und M die (Gesamtzahl von Array-Elementen ist.
  • 6B ist ein Blockdiagramm eines Antennensystems, das für die gleichen Funktionen wie das Antennensystem von 6A sorgt. Jedoch wurde das System umkonfiguriert, um als ein Satz von Arrayelement-Modulen 130A–130M implementiert zu werden. Um das Konzept der Metamorphose zwischen der in 6A dargestellten Konfiguration und der in 6B dargestellten Konfiguration zu verstehen, sei angenommen, dass der Ausgang 124 von 6A logisch als die Summe von Bestandteilen ausgedrückt wird, wobei jeder Bestandteil durch ein anderes der Array-Elemente 100A–100M empfangen wird.
  • Der erste Term in einem solchen logischen Ausdruck würde die Signalenergien angeben, die durch das Array-Element 100A empfangen werden. Die durch das Array-Element 100A empfangene Signalenergie wird durch das Gewichtsele ment 102A und auch durch die Gewichtselemente 106A und 114 hindurchgeschickt. Innerhalb des Arrayelement-Moduls 130A produzieren die Elemente 102A, 106A und 114 sowie eine Summierschaltung 132A ein Signal 136A entsprechend diesem ersten Bestandteil des Ausgangs 124.
  • Ähnlich würde der zweite Term in einem solchen logischen Ausdruck die Signalenergien angeben, die durch das Array-Element 100B empfangen werden. Die durch das Array-Element 100B empfangene Signalenergie wird durch das Gewichtselement 102B sowie durch die Gewichtselemente 106B, 114, 110A und 118 geschickt. Innerhalb des Arrayelement-Moduls 130B produzieren die Elemente 102B, 106B, 114, 110A und 118 sowie eine Summierschaltung 132B ein Signal 136B entsprechend der Summe des ersten und des zweiten Bestandteils der Ausgangs 124.
  • In ähnlicher Weise produziert jedes der nachfolgenden Arrayelement-Module einen weiteren Bestandteil. Auf diese Weise ist der Ausgang 124 der Summierschaltung 132M in dem Arrayelement-Modul 130M derselbe Ausgang 124 von 6.
  • Die zusammengesetzten Kreuzkorrelationsausgänge μ1 und μ2, die in 6A bestimmt werden, werden in 6B nicht direkt gemessen, um die Berechnungen zu reduzieren, die in den Arrayelement-Modulen 130A–130M notwendig sind. In 6B ist der Kreuzkorrelations-Messblock 136A direkt mit dem Array-Element 100A gekoppelt anstatt mit der Summe des Ausgangs des das zusammengesetzte Gewicht
    Figure 00190001
    anwendenden Gewichtsblocks und des das zusammengesetzte Gewicht
    Figure 00190002
    anwendenden Gewichtsblocks. Wie in 6A ist der Kreuzkorrelations-Messblock 138A auch mit dem kompensierten Ausgang 124 gekoppelt. Der Kreuzkorrelations-Messblock 138A erfasst Signale, die sowohl an dem Ausgang des Array-Elements 100A als auch an dem kompensierten Ausgang 124 vorhanden sind. Dadurch enthalten die Kreuzkorrelations- Messproben C 1, C M der Kreuzkorrelations-Messblöcke 138A–138M sowohl Signale in den Nebenkeulen als auch in dem Hauptstrahl.
  • Um zu bestimmen, welche Signalenergie durch die Nebenkeule empfangen wurde, bildet der Strahlformungsgewicht-Berechnungsblock 126' mathematisch das Phantom-Array nach der Kreuzkorrelationsmessung. Diese mathematische Phantom-Array hat eine Null in der Richtung des Hauptstrahls, um so den Beitrag der Signalenergie von dem Hauptstrahl zur Kreuzkorrelationsmessung zu reduzieren. Zum Beispiel wird in 6B in dem Strahlformungsgewicht-Berechnungsblock 126' der komplexe Kreuzkorrelationsausgang μ 1 durch Summieren des Produkts aus C 1 und D 1 mit dem Produkt aus C 2 und D 2 bestimmt. Durch Übertragen der Rechenfunktion auf den Strahlformungsgewicht-Berechnungsblock 126' wird die Anzahl der in den Arrayelement-Modulen 130A–130M durchgeführten Hochgeschwindigkeits-Kreuzkorrelationsmessungen reduziert, und die Notwendigkeit einer Multiplikation des Ausgangs jedes Array-Elements mit den Phantom-Hilfsstrahlgewichten für jede Probe wird eliminiert. Stattdessen können die notwendigen Berechnungen als Teil des Nullsteuer-Adapationsalgorithmus mit der wesentlich niedrigeren Adaptions-Aktualisierungsgeschwindigkeit stattfinden. Der Strahlformungsgewicht-Berechnungsblock 126' bestimmt die zusammengesetzten Gewichte, die in den Arrayelement-Modulen 130A–130M beispielsweise gemäß dem Min-Max-Adaptionsalgorithmus und dem Nullsteuer-Adaptionsalgorithmus wie nachstehend beschrieben angewendet werden.
  • Die in den 6A und 6B gezeigten Blockdiagramme erzeugen den Ausgang 124, der einem schmalen Hauptstrahl entspricht. Allgemein wird eine Reihe von schmalen Hauptstrahlen gebildet, um einen zusammengesetzten Versorgungsbereich zu bilden, der wesentlich breiter ist als ein einzelner schmaler Strahl. 6C wurde erweitert, um die Erzeugung von K dieser parallelen Strahlen darzustellen. In 6C sind die mit einem tiefgestelltem k versehenen Elemente K Male repliziert, um die K Ausgänge entsprechend den K Mehrfachstrahlen zu entwickeln. Es ist zu beachten, dass bei dem kten Strahl der Satz von Phantom-Hilfsgewichtsblöcken {D k ,p, p = 1 ... P} für jeden der Q Phantom-Hilfsstrahlen jeweils ganz der gleiche ist, jedoch auch verschieden sein könnte, falls Phantom-Hilfsstrahlen mit unterschiedlichen Diagrammen gewünscht werden, wie vorstehend erwähnt.
  • Bei tatsächlichen Implementierungen sind die Gewichtsblöcke nicht direkt mit den Array-Elementen gekoppelt. Stattdessen wird ein intervenierender Empfänger verwendet, um das Hochfrequenz-Analogsignal in eine Reihe von komplexen (phasengleichen und mit 90° phasenverschobenen) digitalen Basisband- und Zwischenfrequenz-Proben umzuwandeln. Daher sind in 6C Empfangsmodule 144A–144N in jedem der Arrayelement-Module 130A'–103N' enthalten. Die Array-Elemente 100 und die Arrayelement-Module 144 müssen nicht für jeden der k Strahlen repliziert werden und werden von jedem Schmalband-Hauptstrahl k verwendet.
  • Außerdem zeigt 6C die fortgesetzte Metamorphose der Gewichts- und Kreuzkorrelationsmessungen, die die Berechnung weiter vereinfachen. Speziell bei dem kten Strahl eines jeden Arrayelement-Moduls wendet ein gemischter Gewichtsblock 139 ein gemischtes zusammengesetztes Gewicht W k,m an. Der Wert des gemischten zusammengesetzten Gewichts W k,m wird basierend auf den Werten der zusammengesetzten Gewichte A k,1–A k,M sowie der zusammengesetzten Phantom-Hilfsgewichte D k,1·D k,P und β k,1·β k,0 bestimmt. Dadurch wurden im Vergleich zu dem Arrayelement-Modul 130A in dem Arrayelement-Modul 130A' die Elemente 102A, 106B und 114 mit dem einzigen Gewichtsblock 139A ersetzt. Verglichen mit dem Arrayelement-Modul 130B wurden in dem Arrayelement-Modul 130B' die Elemente 102B, 106B, 114, 134, 110A und 118 mit dem Gewichtsblock 139B ersetzt.
  • Die Konfiguration von 6C hat verschiedene Vorteile gegenüber der Konfiguration von 6A. Es ist vorteilhaft, das Signal an dem Eingang zu den Ge wichtsblöcken zu digitalisieren, wie das durch die Empfänger 144A–144M in 6C durchgeführt wird, um die Größe und die Kosten zu reduzieren und um die Genauigkeit und Wiederholbarkeit der Arrayelement-Module 130A'–130M' zu erhöhen. Die Verwendung eines einzigen gemischten zusammengesetzten Gewichts W k,m durch den Strahlungsformungsgewicht-Berechnungsblock 126 reduziert die Anzahl von komplexen Vielfachen auf eines pro Arrayelement-Modul für jeden der kten Strahlen. Ein weiterer Kostenvorteil ergibt sich dadurch, dass sich die Architektur für die Verwendung von wiederholten Modulen eignet. Basierend auf dieser Feststellung verringert die Konfiguration von 6C die Komplexität der Elemente entsprechend einem einzigen adaptiven Strahl k. Insbesondere die Anzahl von Kreuzkorrelationsmessungen, die durch geführt werden, wird so reduziert, dass sie gleich der Anzahl von Antennenarrayelement-Modulen M ist.
  • 7 ist ein detailliertes Blockdiagramm einer Ausführungsform der Erfindung und zeigt die Verzögerungen, die durch die Arrayelement-Module 140A–140M und deren Verbindung miteinander eingeführt werden. Die modulare und gemeinsame Architektur eines jeden der Arrayelement-Module 140 ermöglicht deren kaskadenartige Verknüpfung miteinander, so dass sie in einer Vielfalt von Arbeitsumgebungen verwendet werden können, wobei eine unterschiedliche Anzahl von Array-Elementen M, parallelen Hauptstrahlen (K) und Phantom-Hilfsstrahlen (Q) verwendet wird. Die in 7 im Detail gezeigten Arrayelement-Module 140B und 140C sind repräsentativ für jedes der Module 140A–140M.
  • Das Array-Element 100B in dem Arrayelement-Modul 140B ist mit dem Empfänger 144 gekoppelt, der die Abwärtskonvertierung und Digitalisierung des empfangenen Signals zu einem Basisband-Signal implementiert. Zum Beispiel wird die Konvertierung in einer Ausführungsform bewerkstelligt durch die Verwendung von translierenden Delta-Sigma-Modulatoren und Dezimierungsfilterung. In einer weiteren Ausführungsform ist der Empfänger 144 durch die Ver wendung von Standard-Gegentaktmischern und anderen kontinuierlichen Zeitelementen implementiert, und das resultierende Analogsignal wird in einem Analog/Digital-Wandler digitalisiert. In einer noch weiteren Ausführungsform arbeitet der Empfänger 144 mit einem Zweistufen-Konvertierungsverfahren unter Verwendung einer oder mehrerer Zwischenfrequenzen (IF). In jedem Fall erzeugt der direkter Wandler 144 in der bevorzugten Ausführungsform digitale Basisband-Empfangsproben entsprechend einem phasengleichen Pfad und einem mit 90° phasenverschobenen Pfad. Die digitale Beschaffenheit der von dem Empfänger 144 ausgegebenen Empfangsproben erlaubt eine Replizierung der digitalen Proben ohne Einfluss auf die Qualität oder den Geräuschgehalt des Signals.
  • Zur Unterstützung der Implementierung der kaskadenartig verknüpften Summierungsfunktion ist der Ausgang des Empfängers 144 mit einem programmierbaren Verzögerungselement 146 gekoppelt. Die Arrayelement-Module 140A–140M führen einen sequenziellen Summierungsprozess durch, welcher den gemischten Ausgang 124 am Ausgang des Arrayelement-Moduls 140M erzeugt. Aufgrund der sequenziellen Natur des Summierungsprozesses (häufig "Gänseblumenketten"-Verbindung genannt) kann der in einem beliebigen Arrayelement-Modul, 140m, durchgeführte Summierungsprozess nur abgeschlossen werden, wenn das vorhergehende Arrayelement-Modul, 140m-1, seinen Summierungsprozess abgeschlossen hat. Dadurch führt das Verzögerungselement 146 eine Verzögerung ein, zur zeitlichen Übereinstimmung der durch das Arrayelement-Modul 140B empfangenen Empfangsproben mit dem durch das Arrayelement-Modul 140A produzierten Summierungsausgang. Dadurch führt das Verzögerungselement 146 eine Verzögerung von (m·1)Δ ein, wobei Δ die mit der Durchführung des Gewichtungsprozesses in einem Arrayelement-Modul verbundene Verzögerung ist.
  • Der Ausgang des Verzögerungselements 146 ist mit K parallelen Gewichtungsschaltungen 148A–148K gekoppelt, die die gemischten zusammengesetzten Gewichte W k,m anwenden. Für jeden beliebigen Strahl k, der mit dem Empfänger verbunden ist, wird eine separate Gewichtungsschaltung 148k verwendet. Die durch die Gewichtungsschaltungen 148A–148K ausgeführten Funktionen werden nachstehend unter Bezugnahme auf 9 ausführlicher beschrieben. Allgemein multipliziert die Gewichtungsschaltung 148A die verzögerten digitalen Proben mit der adaptierten zusammengesetzten Gewichtsfunktion. Zudem summiert die Gewichtungsschaltung 148A den Ausgang der Gewichtungsschaltung des vorhergehenden Arrayelement-Moduls mit den Ergebnissen des Gewichtungsprozesses, um einen gemischten Ausgang zu erzeugen, der mit dem nächsten Arrayelement-Modul gekoppelt wird. Um eine Überladung von 7 zu vermeiden, sind die kaskadenartigen Verbindungen nur für die Gewichtungsschaltung 148A für den ersten Strahl des Arrayelement-Moduls 140A–140M, d.h. den Strahl k = 1, dargestellt.
  • Der Ausgang der Gewichtungsschaltung 148A des letzten Arrayelement-Moduls 140M ist das gemischte Ausgangssignal 124, Σ 1,M(n). Das gemischte Ausgangssignal 124 wird in ein Kanalfilterelement 166 eingegeben. Das Kanalfilterelement 166 wird verwendet, um außerhalb des interessierenden Kanals liegende Signale zu filtern, und es dient zur Reduzierung des Niveaus von Signalenergie, die außerhalb der Signal-Bandbreite empfangen wird. Zum Beispiel wird in einem typischen CDMA-System ein Breitband-Kanal verwendet, beispielsweise eine 1,25 MHz Signal-Bandbreite. Eine anschließende Kanalbearbeitung erfolgt zum Abweisen einer außerhalb der Signal-Bandbreite liegenden Interferenz. Daher ist es nicht notwendig, die adaptive Antennen zu verwenden, um die Pegelinterferenz zu reduzieren, die außerhalb der Signal-Bandbreite empfangen wird. Dadurch ist das Adaptionsfehlersignal ε k,0(n) die komplexe Konjugierte einer bandbegrenzten Version des gemischten Ausgangssignals Σ k,M(n). Daher wird in dem ersten Arrayelement-Modul (m = 1) das zusammengesetzte Adaptionsfehlersignal ε k,0(n) als der Eingang in die Kreuzkorrelations-Messchaltung 154 verwendet.
  • Erneut bezugnehmend auf die Elemente in dem Arrayelement-Modul 140B ist der Ausgang des Verzögerungselements 146 auch mit einem Verzögerungselement 152 gekoppelt. In einer Ausführungsform sind die Verzögerungselemente 146 und 152 parallel oder mit einer Struktur implementiert. Das Verzögerungselement 152 führt eine Verzögerung ein, um die durch das Arrayelement-Modul 140B empfangenen Empfangsproben zeitlich mit dem zusammengesetzten Adaptionsfehlersignal ε k,0(n) übereinzustimmen, das von dem Arrayelement-Modul 140A erzeugt wird. Dadurch fügt das Verzögerungselement 152 eine Verzögerung von MΔ+ψ ein, wobei MΔ die mit der Ausführung des Gewichtungsprozesses verbundene Gesamtverzögerung und ψ die mit dem Kanalfilterelement 166 verbundene Verzögerung ist.
  • Der Ausgang des Verzögerungselements 152 ist mit einer Reihe von Kreuzkorrelations-Messschaltungen 154A–154K gekoppelt. Jede der Kreuzkorrelations-Messschaltungen 154A–154K ist einem der K Antennenstrahlen zugeteilt. Allgemein führen die Kreuzkorrelations-Messschaltungen eine ähnliche Funktion wie die Kreuzkorrelatoren 138A'–138M' von 6C aus. Die spezielle Funktionsweise der Kreuzkorrelations-Messschaltungen 154A–154K ist nachstehend unter Bezugnahme auf 10 ausführlicher beschrieben.
  • Zur Vereinfachung des Diagramms sind verschiedene Verbindungen, die das Blockdiagramm von 7 steuern/regeln darin nicht gezeigt. Zum Beispiel empfängt jedes der Arrayelement-Module 140A–140M eine analoge oder digitale Frequenzreferenz, die in dem Abwärtskonvertierungsprozess sowie für die Erzeugung eines Takts verwendet werden kann, um so digitale Proben zu erzeugen. Zudem empfängt jedes Arrayelement-Modul 140A–140M Steuer-/Regelinformationen, wie sie zur Einstellung der Verzögerung der Verzögerungselemente 146 und 152 verwendet werden. Außerdem sind die Gewichtungsschaltungen 148A–148K mit einem Steuer-/Regelsignal gekoppelt, welches die gemischten zusammengesetzten Gewichte W k,m periodisch aktualisiert. Auch der Ausgang der Kreuzkorrelations-Messschaltungen 154A–154K für das mte Arrayelement-Modul und den kten Strahl ist eine Kreuzkorrelations-Messprobe C k,m(i).
  • 8 ist ein Blockdiagramm, das die in ein adaptives Empfängersystem integrierten Arrayelement-Module zeigt. Wie oben in 7 dargestellt ist, sind die Arrayelement-Module 140A–140M kaskadenartig in Reihe geschaltet. Obwohl jedes der Arrayelement-Module 140A–140M für jeden von K Antennenstrahlen Eingänge empfängt und Ausgänge erzeugt, sind in 8 der Eingang und Ausgang nur für den ersten Antennenstrahl k gezeigt, um eine Überladung des Diagramms zu vermeiden.
  • Zusätzlich zu diesen Elementen zeigt 8 auch ein Schnittstellen- und Steuer/Regel-Modul 160, das unter anderen Aufgaben eine Funktion ähnlich dem Strahlformungsgewicht-Berechnungsblock 126, 126' und 126'' der 6A, 6B bzw. 6C ausführt. Das Schnittstellen- und Steuer/Regel-Modul 160 umfasst einen Empfangsfrequenz-Synthesizer und eine Taktverteilungsschaltung 162, die Referenzsignale für die Verwendung durch verschiedene Komponenten des adaptiven Empfängersystems erzeugt. Das Schnittstellen- und Steuer/Regel-Modul 160 umfasst auch das Kanalfilterelement 166. Das Kanalfilterelement 166 ist mit dem gemischten Ausgang 124 des letzten Arrayelement-Moduls 140M gekoppelt, ΣM(n). Das Kanalfilterelement 166 sorgt für eine Bandpass- oder Basisbandfilterung des Ausgangs 124, der dann sowohl als Adaptionsfehlersignal für die Kreuzkorrelationsmessungen des kten Strahls als auch als Ausgang des kten Strahls verwendet wird.
  • Das Schnittenstellen- und Steuer/Regel-Modul 160 umfasst auch einen Digitalprozessor 164. Basierend auf Kalibrierungsdaten für die Array-Elemente und die empfangenen Kreuzkorrelations-Messproben C k,1(i)·C k,M(i) erzeugt der Digitalprozessor 164 die gemischten zusammengesetzten Gewichte W k,1(i)·W k,M(i). In einer Ausführungsform führt der Digitalprozessor einen Min- Max-Adaptionsalgorithmus sowie einen Nullsteuer-Adaptionsalgorithmus durch, wie das nachstehend ausführlicher erläutert wird.
  • 9 ist ein Blockdiagramm, das eine Gewichtungsschaltung 148k in dem Arrayelement-Modul 140m im Detail zeigt. Die Gewichtungsschaltung 148k empfängt die Komponenten Xm,l(n) und Xm,Q(n) der zusammengesetzten Empfangsproben, die jeweils mit Multipliziereinheiten 170A und 170C gekoppelt werden. Die Multipliziereinheiten 170A und 170C multiplizieren die einlaufenden Proben mit dem zusammengesetzten Gewicht für den I Kanal, Wk,m,l(i). Außerdem sind die Komponenten Xm,l(n) und Xm,Q(n) der zusammengesetzten Empfangsproben jeweils mit Multipliziereinheiten 170D und 170B gekoppelt. Die Multipliziereinheiten 170B und 170D multiplizieren die einlaufenden Proben mit dem zusammengesetzten Gewicht für den Q Kanal, Wk,m,Q(i). Zusammen führen die Multipliziereinheiten 170A·170D die komplexe Multiplikation der zusammengesetzten Empfangsproben X m(n) mit dem gemischten zusammengesetzten Gewicht W k,m,(i) durch.
  • Der Ausgang der Multipliziereinheiten 170A und 170B ist mit der Summierschaltung 174A gekoppelt. Die Summierschaltung 174A summiert auch diese Eingänge mit dem Ausgang der früheren Gewichtungsschaltung in der Gänseblümchenkette, Σ k,m-1,l(n), um den phasengleichen Ausgang der aktuellen Gewichtungsschaltung, Σ k,m,l(n), zu erzeugen.
  • Der Ausgang der Multipliziereinheiten 170C und 170D ist mit der Summierschaltung 174B gekoppelt. Die Summierschaltung 174B summiert auch diese Eingänge mit dem Ausgang der früheren Gewichtungsschaltung in der Gänseblümchenkette, Σ k,m-Q,l(n), um den mit 90° phasenverschobenen Ausgang der aktuellen Gewichtungsschaltung, Σ k,m,Q(n), zu erzeugen.
  • 10 ist ein Blockdiagramm, das eine Kreuzkorrelations-Messschaltung 154k in dem Arrayelement-Modul 140m im Detail zeigt. Das komplexe adaptive Fehlersignal ε k,m(n) ist durch die Reihe von Kreuzkorrelations-Messschaltungen 154k in jedem der M Arrayelement-Module 140m kaskadenartig verknüpft. Da die Effekte der Phantom-Antennenelementgewichte D k,1 und D k,2 durch den Digitalprozessor auferlegt werden, ist das zusammengesetzte adaptive Fehlersignal, ε k,0(n), das in das erste Arrayelement-Modul 140A eingegeben wird, in diesem Fall der durch das Kanalfilterelement gefilterte Ausgang 124, Σ k,M(n), des letzten Arrayelement-Moduls 140M. Jede Kreuzkorrelations-Messschaltung 154k verzögert das Fehlersignal um Δ, so dass das Fehlersignal an aufeinanderfolgenden Kreuzkorrelations-Messschaltungen 154k ankommt, die zeitlich mit den durch das entsprechende Arrayelement-Modul 154m empfangenen digitalen Antennenproben übereinstimmen. Die Verzögerungsblöcke 184A und 184B sind wirksam, um für diese Verzögerung zu sorgen.
  • Die zusammengesetzten Empfangsproben, X m(n), werden in einer komplexen Multiplikationsschaltung 180, die auf ähnliche Weise wie die in 9 gezeigte komplexe Multiplikationsschaltung arbeitet, mit dem zusammengesetzten Adaptionsfehlersignal, ε k,m(n), multipliziert. Die durch die komplexe Multiplikationsschaltung 180 ausgegebenen phasengleichen Probenausgänge werden in einem Akkumulator 182A summiert, der phasengleiche Kreuzkorrelations-Messproben, Ck,m,l(i), erzeugt. Die von der komplexen Multiplikationsschaltung 180 ausgegebenen, mit 90° phasenverschobenen Proben werden in einem Akkumulator 182B summiert, der die mit 90° phasenverschobenen Kreuzkorrelations-Messproben, Ck,m,Q(i), ausgibt.
  • Unter Verwendung der vorstehend entwickelten Blockdiagramme und Aufzeichnungen können das Verfahren und die Funktionsweise der Strahlformung gemäß dem Min-Max-Adaptionsalgorithmus und dem Nullsteuer-Adapationsalgorithmus mathematisch beschrieben werden. Wie oben angegeben, ist das in die kte Gewichtungsschaltung innerhalb des mten Mehrfachstrahl-Empfangsmoduls eingegebene Signal eine hoch auflösende, digitalisierte zusammengesetzte Empfangsprobe X m(n), wobei, wie vorstehend erwähnt, die Unterstreichung an gibt, dass das Signal zusammengesetzt ist (d.h. phasengleiche und mit 90° phasenverschobene Komponenten hat). Wie in 9 gezeigt ist, wird in der Gewichtungsschaltung 148k das gemischte zusammengesetzte Gewicht W k,m(i) mit den zusammengesetzten Empfangsproben X m(n) multipliziert. Der resultierende Ausgang für den kten Strahl an jedem Arrayelement-Modul ergibt sich dann durch die Gleichung 1. Σ k,m(n) = W k,m(i)X m(n) + Σ k,m-1(n) Gleichung 1 wobei:
    Σ k,m(n) der Ausgang der mten Gewichtungsschaltung für den kten Strahl bei einer Abtastzeit n ist;
    Σ k,m-1(n) der Ausgang der vorhergehenden (m-1)ten Gewichtungsschaltung für den kten Strahl bei einer Abtastzeit n ist;
    W k,m(i) das gemischte zusammengesetzte Gewicht für den kten Strahl und das mte Arrayelement-Modul bei einer Iteration i ist;
    X m(n) die zusammengesetzte Empfangsprobe des mten Arrayelement-Moduls bei einer Abtastzeit n ist;
    n der Probenindex ist.
  • Basierend auf Gleichung 1 wird das resultierende Ausgangssignal der letzten Gewichtungsschaltung in dem letzten Arrayelement-Modul M für den kten Strahl in Gleichung 2 angegeben.
  • Figure 00290001
  • ADAPTIVE STRAHLFORMUNG
  • In einer Ausführungsform werden die gemischten zusammengesetzten Gewichte W k,m(i) sowohl durch den Min-Max-Adaptionsalgorithmus als auch den Nullsteuer-Adaptionsalgorithmus bestimmt. Der Zweck des Nullsteuer-Adaptionsalgorithmus ist das Steuern einer Null in die Richtung von Störsignalen, die durch die Nebenkeulen empfangen werden, ohne dass dabei der Hauptstrahl wesentlich betroffen ist. Durch ein interaktives Bewegen der Nullstellen des adaptiven Antennendiagramms in die Richtung der gemessenen Störsignale, wie nachstehend erwähnt, ist der Nullsteuer-Adaptionsalgorithmus bestrebt, eine Null in die Richtung eines Störsignals zu steuern, die gemäß den aktuellen Betriebsbedingungen durch den Nebenkeulenbereich empfangen werden. Der Zweck des Min-Max-Adaptionsalgorithmus ist die Begrenzung des Maximalwerts des Gewinns der Nebenkeulen, wie zum Beispiel die Beibehaltung eines relativ einheitlichen Gewinns der Nebenkeulen oder das Halten der Nebenkeulen unter einem vorgegebenen Maximum. Im allgemeinen bewirkt eine Abnahme des Gewinns einer Nebenkeule (wie diese zum Beispiel durch den Einschub einer Null in der Nebenkeule bewirkt wird) eine Zunahme des Gewinns einer anderen der Nebenkeulen. Durch Reduzieren des Gewinns der Nebenkeule mit dem höchsten Gewinn ist der Min-Max-Adaptionsalgorithmus bestrebt, die Nebenkeulen auf einem relativ einheitlichen Gewinn zu halten.
  • 11 ist ein Graph, der das Gewinndiagramm eines achtstrahligen (k = 8) Arrays zeigt, das entworfen wurde, um für eine Versorgung eines Azimut-Sektors von 120 Grad zu sorgen. Jeder Strahl ist so gestaltet, dass er einen Subsektor von etwa 15 Grad mit einem zweidimensionalen Beam Pattern ähnlich wie das in den 2A und 2B gezeigte abdeckt. Es zeigt sich, dass der maximale nichtadaptierte Gewinn der Nebenkeulen der acht Hauptstrahlen mehr als 30 dB unter dem maximalen Gewinn der Hauptstrahlen liegt.
  • 12 ist ein Graph, der ein einziges nichtadaptiertes Beam Pattern anhand der gestrichelten Linie 186 und ein adaptiertes Beam Pattern anhand der durchgezogenen Linie 188 zeigt. Es ist zu bemerken, dass das nichtadaptierte Beam Pattern ein regelmäßiges Nebenkeulendiagramm hat. In 12 wird ein Mobilstation-Signal 190 bei etwa –42 Grad von der Ziellinie empfangen, ein Mobilstation-Signal 192 wird bei etwa –52 Grad von der Ziellinie empfangen und Mobilstation-Signale 194 und 196 werden bei etwa 44 bzw. 78 Grad von der Ziellinie empfangen.
  • Die durchgezogene Linie in 12 repräsentiert das adaptierte Beam Pattern. Es ist zu bemerken, dass die Hauptkeule bis zu einem gewissen Grad betroffen war, jedoch nicht wesentlich. Wie vorstehend erwähnt, wirkt die von den Mobilstationen, die im Versorgungsbereich der Nebenkeulen arbeiten, empfangene Energie als Interferenz gegenüber den Mobilstationen, die im Versorgungsbereich der Hauptkeule arbeiten. Deshalb ist es vorteilhaft, eine Antennen-Null in die Richtung der Mobilstationen zu steuern, die ein Störsignal erzeugen, um den durch diese Signale erzeugten Störpegel zu reduzieren. In 12 ist zu bemerken, dass Nullstellen durch den Nullsteuer-Adaptionsalgorithmus bei geschätzten –40, 46 und 76 Grad gesteuert wurden. Auf diese Weise wird der adaptive Gewinn des Strahls bei einem Winkel, unter dem das Mobilstation-Signal 190 empfangen wird, von einem nichtadaptierten Wert von etwa –36 dB auf einen adaptierten Gewinn von weniger als –60 dB reduziert. Ebenso wird der adaptive Gewinn des Strahls bei einem Winkel, unter welchem das Mobilstation-Signal 194 empfangen wird, von einem nichtadaptierten Wert von etwa –40 dB auf einen adaptierten Gewinn von etwa –45 dB reduziert. Ähnlich wird der adaptive Gewinn des Strahls bei einem Winkel, unter welchem das Mobilstation-Signal 196 empfangen wird, von einem nichtadaptierten Wert von etwa –45 dB auf einen adaptierten Gewinn von weniger als –50 dB reduziert.
  • Vergleichend die adaptierten und nichtadaptierten Strahlen ist zu bemerken, dass der maximale Absolutwert der Nebenkeulen nicht wesentlich angestiegen ist.
  • Zum Beispiel beträgt der maximale Absolutwert der nichtadaptierten Nebenkeulen etwa –34 dB bei etwa +/–61 Grad von der Ziellinie, und der maximale Absolutwert der adaptierten Nebenkeulen beträgt etwa –33 dB bei etwa +35 Grad von der Ziellinie. Der Min-Max-Adaptionsalgorithmus wirkt dahingehend, dass er diese relativ konstanten Nebenkeulenpegel durch den gesamten Adaptionsprozess hindurch beibehält. Dadurch wird einiges an Genauigkeit beim Placieren der Nullstellen mit dem Nullsteuer-Adaptionsalgorithmus dem Prozess für die Beibehaltung von relativ gleichmäßigen Nebenkeulen durch den Min-Max-Adaptionsalgorithmus geopfert.
  • Wenn zum Beispiel eine weitere Null an der Stelle des Mobilstation-Signals 192 zu placiern wäre, wäre der Gewinn der resultieren Nebenkeule wesentlich hoher als –35 dB. Ebenso würde der Gewinn der ersten Nebenkeule weiter ansteigen, wenn die Null bei 47 Grad näher zu dem Mobilstation-Signal 194 (und daher näher zur Hauptkeule) gerückt werden würde. Ohne die Anwendung des Min-Max-Adaptionsalgorithmus könnten die Nebenkeulengewinne so ansteigen, dass sie fast so hoch sind wie die Hauptkeule oder sogar höher. In einer solchen Situation entsteht ein Problem, wenn sich ein Signal einer neuen Mobilstation (oder ein neues Mehrwegsignal von einer der bestehenden Mobilstationen) in dem hohen Gewinnbereich der Nebenkeule entwickelt. Die durch die Nebenkeule mit hohem Gewinn empfangene Störung kann dem Systembetrieb sehr schaden, bis der Nullsteuer-Adaptionsalgorithmus reagieren kann, um das neue Signal zu kompensieren. Deshalb ist es vorteilhaft, den maximalen Gewinn in den Nebenkeulen zu begrenzen, um diese hohen Störpegel zu verhindern.
  • In einer Ausführungsform wird der Gewinn der Nebenkeule auf ein absolutes Niveau begrenzt. In anderen Ausführungsformen kann der Gewinn der Nebenkeulen hinsichtlich der Hauptkeule oder einer anderen Referenz oder in Bezug aufeinander begrenzt werden (d.h. die Nebenkeulen werden auf einem einheitlichen Niveau gehalten).
  • Obwohl die relative Amplitude der Mobilstation-Signale in 12 nicht dargestellt ist, ist die durch die Mobilstation-Signale verursachte Störung in der Realität sowohl eine Funktion des Antennengewinns als auch der Amplitude des Mobilstation-Signals. Mit Bezug auf das in 12 entwickelte Adaptionsdiagramm kann das Mobilstation-Signal 192 im Vergleich zu den anderen eine relativ geringe Signalleistung aufweisen und erfordert daher im Vergleich zu dem Mobilstation-Signal 190 keine Verringerung des Antennengewinns.
  • Gleichung 3 stellt das mathematische Verhältnis zwischen dem Ausgang des Min-Max-Adaptionsalgorithmus, dem Ausgang des Nullsteuer-Adaptionsalgorithmus und dem gemischten Übertragungsgewicht für den kten Strahl dar. W k,m(i) = A k,m(i) – B k,m(i) Gleichung 3wobei:
    A k,m(i) das zusammengesetzte Gewicht ist, wie durch den Min-Max-Adaptionsalgorithmus für den kten Strahl des mten Molduls bestimmt;
    B k,m(i) das zusammengesetzte Gewicht ist, wie durch den Nullsteuer-Adaptionsalgorithmus für den kten Strahl des mten Molduls bestimmt; und
    i der Adaptionsindex ist, der typisch mit einer niedrigeren Rate läuft als der Probenindex n.
  • Erneut bezugnehmend auf 6C ist zum Beispiel der Wert des gemischten zusammengesetzten Gewichts W k,1 gleich A k,1 + D k,1, β k,1, und der Wert des gemischten zusammengesetzten Gewichts W k,2 ist gleich A k,2 + D k,2, β k,1 + D k,1, β k,2. Wenn man daher Gleichung 3 mit diesen Gleichungen vergleicht, stellt man fest, das B k,m eine Funktion der zusammengesetzten Phantom-Hilfsgewichte D k,1·D k,P und β k,1·β k,0 ist.
  • Die Werte von A k,m(i) und B k,m(i) werden jeweils durch den Digitalprozessor 164 unter Anwendung des Min-Max-Adaptionsalgorithmus und des Nullsteuer-Adaptionsalgorithmus bestimmt. Diese Werte werden dann in die Gleichung 3 eingesetzt, um die Werte der gemischten zusammengesetzten Gewichte W k,m(i) zu bestimmen, die den Arrayelement-Modulen 140A–140M zugeführt werden. Obwohl die Algorithmen hier unter Bezugnahme auf das in den 6C bis 10 gezeigte System beschrieben sind, sind die Algorithmen gleichermaßen auf andere Systeme anwendbar, wie zum Beispiel auf jene, die in den 4, 6A und 6B gezeigt sind, sowie auf andere.
  • MIN-MAX-ADAPTIONSALGORITHMUS
  • Der Min-Max-Adaptionsalgorithmus ist ein Algorithmus mit offener Schleife, das heißt, dass die gewünschten Werte auf der Grundlage von Kalibrierungsdaten berechnet werden, dass aber keine Messung der Wirkungen der Werte durchgeführt wird. Um den maximalen Gewinn der Nebenkeulen zu begrenzen, bestimmt der Min-Max-Adaptionsalgorithmus zuerst den Winkel der Nebenkeule mit dem höchsten Gewinn, θk-Max. Der Min-Max-Adaptionsalgorithmus evaluiert dann den Vektor von dieser Nebenkeule, Γ k,m(i, θk-Max) und modifiziert inkrementell den Wert des zusammengesetzten Gewichts A k,m(i), um den Gewinn der Nebenkeule mit dem größten Gewinn zu reduzieren.
  • Das theoretische Diagramm für den kten Strahl eines M-Element-Arrays ist nachstehend durch Gleichung 4 angegeben.
    Figure 00340001
    wobei:
    E k(θk,Φk) das theoretische Diagramm für den kten Strahl ist;
    d der Abstand zwischen Elementen des Antennenarray in Meter ist;
    λ die Wellenlänge des Empfangssignals in Meter ist;
    Φk der Winkel des kten Hauptstrahls der Azimut-Ziellinie ist; und
    θk der Evaluationswinkel ist, über welchen das theoretische Diagramm bestimmt wird.
  • Der Winkelbereich der Nebenkeulen des kten Strahls ist definiert als der gesamte Versorgungsbereich des kten Strahls minus des Hauptstrahlbereichs zwischen den Nullen, die den Hauptstrahl einschnüren. Der Winkelbereich der Nebenkeulen wird numerisch über θk recherchiert, um die Winkelstelle des Nebenkeulenpeak mit der größten Größe θk-Max zu finden. Der Vektor bei θk-Max wird durch Gleichung 5 angegeben.
    Figure 00350001
    wobei:
    Γ k,m(i, θk-Max) der Vektor bei θk-Max ist;
    θk-Max etwa der Winkel des Peaks der Nebenkeule mit größten Gewinn für den kten Strahl ist; und
    E(θk-Max, Φk) der Gewinn des kten Diagramms bei θk-Max, d.h. etwa der Spitzengewinn der Nebenkeule mit der größten Größe ist.
  • Der Wert des durch Gleichung 5 angegebenen Vektors wird zur Bestimmung der iten Iteration der zusammengesetzten Gewichte, Ak,m(i), unter Verwendung eines Einheitsvektors in der Richtung des Vektors verwendet, um die inkrementelle Änderung gemäß Gleichung 6 zu definieren. A k,m(i) = ρA·A k,m(i – 1) – νA·Γ k,m(i – 1, θk-Max, Φk)/|Γ k,m(i – 1, θk-Max, Φk)| Gleichung 6wobei:
    ρA die Abklingkonstante des Min-Max-Adaptionsalgorithmus ist; und
    νA die Sprunggröße des Min-Max-Adaptionsalgorithmus ist.
  • Der letzte Term von Gleichung 6 (d.h. der Absolutwert des Vektors θk-Max wie durch Gleichung 5 gegeben) normalisiert den Ergebniswert des zusammengesetzten Gewichts A k,m(i), wie durch den Min-Max-Adaptionsalgorithmus bestimmt. Ein nicht normalisierter Wert des zusammengesetzten Gewichts kann in einer alternativen Ausführungsform verwendet werden. Die Ergebniswerte aus Gleichung 6 können in Gleichung 3 verwendet werden, um den nächsten iterativen Wert des gemischten zusammengesetzten Gewichts W k,m(i) zu bestimmen, der an die Arrayelement-Module übergeben wird.
  • Um eine gewünschte Leistung des Min-Max-Adaptionsalgorithmus mit offener Schleife zu erzielen oder zu erhöhen, ist es wichtig, dass die räumliche (geographische) und zeitliche (Frequenzbereich) Übertragungsfunktion der zu erstellenden Array-Elemente entweder durch Design, Kalibrierung oder eine Kombination von beidem bestimmt wird. Die dreidimensionalen kartesischen Koordinaten (x,y,z) der Mitte eines jeden Array-Elements und die Ausrichtung seiner Achse relativ zu dem Array sowie der Gewinn eines jeden Elements versus Azimut- und Elevationswinkel, gemessen von der Normalen, sollten bestimmt werden. Eine komplexe Gewinnkorrektur für jedes Array-Element kann durch eine Kalibrierung unter Verwendung einer externen Referenzquelle gemäß hinreichend bekannten Methoden bestimmt werden. Die komplexe Gewinnkorrektur kann in die Gewichtungsterme eingegliedert werden. Die vorstehend beschriebene Ausführungsform nimmt an, dass die komplexe Gewinnkorrektur, falls notwendig, in den Initialwert der zusammengesetzten Gewichte ein gegliedert wurde. Es sollte beachtet werden, dass diese Korrekturen normalerweise nicht ausreichend genau sind, um für eine Unterdrückung hoher Störpegel zu sorgen, die die Anwendung eines parallelen Nullsteuer-Adaptionsalgorithmus mit geschlossenem Regelkreis erfordert.
  • NULLSTEUER-ADAPTIONSALGORITHMUS
  • Der Nullsteuer-Adaptionsalgorithmus wird verwendet, um Signale in den Nebenkeulen durch das Kombinieren eines Satzes von realen oder Phantomhilfsstrahl-Ausgängen mit dem Ausgang des Hauptstrahls zu unterdrücken. Wie in den 6A–6C gezeigt ist, werden anstelle der Verwendung von separaten Hilfsantennen in einer Ausführungsform die Phantom-Hilfsstrahlen unter Verwendung der zusammengesetzten Gewichte D k,1 und D k,2 synthetisiert. Im allgemeinen kann eine beliebige Anzahl von zusammengesetzten Gewichten (D k,p, p = 1...P, P < M}, die mit einer entsprechenden Anzahl von Arrayelementen gekoppelt sind, zum Bilden von Q unabhängigen Phantom-Hilfsstrahlen verwendet werden, wobei Q < [M-P + 1] ist. Ferner sind in dem in den 6A und 6B dargestellten Beispiel die zusammengesetzten Gewichte D 1 und D 2 für nur einen Strahl k gezeigt. Um die Vorstellung so zu erweitern, dass sie ein volles System umfasst, sind die komplexen Gewichte D 1 und D 2 für k, Dk,1 und Dk,2 unterstrichen, um ihre Anwendbarkeit auf den bestimmten kten Strahl anzuzeigen, wie in 6C gezeigt.
  • Der einfachste solche Phantonm-Hilfsstrahl in dem illustrierten Beispiel mit zwei Elementen, wie in 4 gezeigt, verwendet zwei benachbarte Elemente mit Gewichtsblock mit einer Null in der Richtung Φk. Durch die Verwendung von zusätzlichen Elementen können breitere Nullen gebildet werden. Zum Beispiel ist das Antennendiagramm 84 mit einer breiten Null in 5 gezeigt, welches gebildet wird durch die Verwendung von 4 Array-Elementen (P = 4) für jeden Phantom-Hilfsstrahl.
  • Der Ausgang der Phantom-Hilfsstrahlen entsprechend dem kten Strahl ist mathematisch in Gleichung 7 angegeben. Z k,q(n) = D k,1 X q(n) + ... D k,P X p+n-1(n), q = 1 ... Q < [M-P + 1] Gleichung 7wobei:
    Z k,q(n) der zusammengesetzte Ausgang der qten Phantom-Hilfsstrahlen für den kten Strahl ist;
    D k,p das zusammengesetzte Gewicht ist, welches den Beitrag des pten Array-Elements zu dem Phantom-Antennendiagramm für den kten Strahl bestimmt;
    P die Gesamtzahl von Array-Elementen ist, die zur Bildung eines Phantom-Hilfsstrahls verwendet werden; und
    Q die Gesamtzahl von Phantom-Hilfsstrahlen ist.
  • Von dem durch die zusammengesetzten Gewichte D k,p bestimmten Phantom-Antennndiagramm unterdrückt der Nullsteuer-Adaptionsalgorithmus Signale in der Nebenkeule des kten Strahls durch Einstellen des Werts des zusammengesetzten Gewichts
    Figure 00380001
    (i), wie das ohne weiteres mit Bezug auf die 6A und 6B zu erkennen ist. Der eingestellte Wert wird dann von dem Ausgang des kten Strahls subtrahiert, wie ebenfalls ohne weiteres mit Bezug auf die 6A und 6B zu sehen ist. Dadurch wird der resultierende Ausgang für den kten Strahl in Gleichung 8 angegeben.
  • Figure 00380002
  • Das gemischte Ausgangssignal, Σ k,M(n), wird gefiltert und seine komplexe Konjugierte wird zur Bildung des zusammengesetzten Adaptionsfehlers ε k(n) herangezogen.
  • Der Nullsteuer-Adaptionsalgorithmus bestimmt die zusammengesetzten Gewichte
    Figure 00380001
    (i), die die gesamte Energie minimieren (d.h. die die Quadratgröße des zusammengesetzten Adapationsfehlersignals ε k(n) minimieren), unter Anwendung einer Methode mit einem Zufallsvektor ähnlich wie dem in dem Min-Max-Adaptionsalgorithmus verwendeten. Der Nullsteuer-Adaptionsalgorithmus verwendet den Vektor Λ k,q(i), der das zusammengesetzte Adaptionsfehlersignal ε k(n) mit den Ausgängen der Phantom-Hilfsstrahlen gemäß Gleichung 9 korreliert.
    Figure 00390001
    wobei:
    Λ k,q(i), der Vektor des zusammengesetzten Adaptionsfehlersignals ε k(n) für den qten Phantom-Hilfsstrahl ist;
    C k,m(i) die Kreuzkorrelations-Messproben für den kten Strahl des mten Arrayelement-Moduls sind;
    ε k(n) das zusammengesetzte Adaptionsfehlersignal für den kten Strahl ist; und
    L die Anzahl von Proben ist, die bei der Kreuzkorrelations-Messung verwendet werden.
  • Wie oben erwähnt, wird der Effekt der Phantom-Antennenelementgewichte D k,m(i) hier mathematisch angewandt, um die Effekte der von dem Hauptstrahl empfangenen Signalenergie zu reduzieren. In Gleichung 9 können die Kreuzkorrelations-Messproben C k,m(i) mathematisch gemäß Gleichung 10 ausgedrückt werden.
  • Figure 00390002
  • Indem der durch Gleichung 9 definierte Vektor verwendet wird, wird der K-Dimensionsübertragungs-Gewichtsvektor wie durch den Nullsteuer-Adaptionsalgorithmus für das mte Modul bestimmt durch Gleichung 11 angegeben. β k,q(i) = ρB·β k, q(i – 1) + νB·Λ k,q(i – 1)/|Λ k,q(i – 1)| Gleichung 11wobei:
    ρβ die Abklingkonstante der iterativen Gleichung des Phantom-Hilfsantennengewichts ist; und
    νβ die Iterations-Sprunggröße für eine Phantom-Hilfsantennengewichtskorrektur ist.
  • Ein ungenormter Wert des Vektors kann bei alternativen Implementierungen von Gleichung 11 verwendet werden.
  • Wie vorstehend erwähnt, ist es anstelle einer direkten Anwendung der adaptiven Gewichte β k, q auf die Ausgänge der Phantom-Hilfsstrahlen möglich, den Umfang der notwendigen Berechnungen zu reduzieren, indem die Gleichungen in einen neuen Satz von adaptiven Gewichten β k, q transformiert werden, die direkt an den zusammengesetzten Empfangsproben X (n) wirksam sind, wie in den 6C und 7 gezeigt. Dies geschieht für die bevorzugte Ausführungsform, wobei die maximale Anzahl von Phantom-Hilfsstrahlen, Q = [M – P + 1], für M Elemente verwendet wird. Für den kten Strahl wird der summierte Ausgang des gewichteten Phantom-Hilfsstrahls durch Gleichung 12 angegeben.
  • Figure 00400001
  • Der zweite Ausdruck der obenstehenden Gleichung 12 wird als das zusammengesetzte Gewicht B k,m(i) und die zusammengesetzte Empfangsprobe X m(n) zum Ausdruck gebracht, durch Gruppieren von Termen, die jedem Arrayelement-Modul zugeordnet sind. Der Wert von B k,q wird durch Gleichung 13 definiert.
  • Figure 00410001
  • Der Ergebniswert der gemischten zusammengesetzten Gewichte W m(i), die von dem mten Arrayelement-Modul zu verwenden sind, werden durch Einsetzen der Werte von Gleichung 13 in Gleichung 3 bestimmt. Die gemischten zusammengesetzten Gewichte W k,m(i) spiegeln die Adaptionseffekte sowohl des Min-Max-Adaptionsalgorithmus als auch des Nullsteuer-Adaptionsalgorithmus wider.
  • 13 ist ein Flussdiagramm, das den Funktionsablauf gemäß einer Ausführungsform des Adaptionsverfahrens darstellt. In Block 210 wird das theoretische Diagramm für den kten Strahl des Mten Array-Elements wie bspw. nach Gleichung 4 bestimmt, unter Verwendung des Initialwerts bei Iteration i = 0 der zusammengesetzten Gewichte A k,m(0). Der Initialwert der zusammengesetzten Gewichte, wie durch den Nullsteuer-Adaptionsalgorithmus bestimmt, B k,m(0), ist 0, weshalb der Wert von W k,m(0) = A k,m(0) ist. Der Wert des theoretischen Diagramms wird bei Nsample verschiedenen Werten des Evaluationswinkels, θk, bestimmt.
  • In Block 212 wird ein Satz von Winkeln bestimmt, über welche die Nebenkeulen des Diagramms evaluiert werden. In einer Ausführungsform wird Block 212 vor Block 210 abgearbeitet, und der Wert von Gleichung 4 wird nur für solche Evaluationswinkel bestimmt, die in den Nebenkeulenbereich, θk-sidelobe, fallen.
  • In Block 214 wird das aktualisierte theoretische Diagramm wie bspw. nach Gleichung 4 gemäß dem aktuellen Wert des gemischten zusammengesetzten Gewichts, W k,m(n), berechnet. Es ist anzumerken, dass diese Werte für i = 0 bereits in Block 210 bestimmt wurden, weshalb dieser Block während des ersten Durchgangs durch den anhand der Flusspfeile in 13 angegebenen Ablauf nicht ausgeführt werden muss.
  • In Block 216 werden der maximale Gewinnwert der Nebenkeule des theoretischen Diagramms und sein entsprechender Winkel gewählt. In einer Ausführungsform ist Block 216 als einfache Suche der oben bestimmten theoretischen Werte implementiert. In Block 218 wird der Vektor bei einem gewählten maximalen Gewinnwert wie bspw. nach Gleichung 5 bestimmt. In Block 220 wird der K-Dimensionsübertragungs-Gewichtsvektor A m(i) wie bspw. nach Gleichung 6 bestimmt, wozu die Werte ρA und νA verwendet werden.
  • Der Nullsteuer-Adaptionsalgorithmus beginnt in Block 230, wo die Kreuzkorrelations-Messproben, C k,m(i) des kten Strahls für den aktuellen Wert von i empfangen werden. In Block 232 wird der Vektor des Adaptionsfehlers Λ k,q(i) wie bspw. nach Gleichung 9 unter Verwendung der zusammengesetzten Gewichte D k,m und der Kreuzkorrelations-Messproben C k,m(i) für jeden der Phantom-Hilfsstrahlen Q bestimmt. In Block 234 werden die zusammengesetzten Gewichte β k,q(i) wie bspw. nach Gleichung 11 für jeden der Q Phantom-Hilfsstrahlen unter Verwendung des berechneten Vektors und der Werte ρB und νB bestimmt. In Block 236 werden die Aktualisierungs-Phantomhilfsgewichte für jedes Elementmodul basierend auf den berechneten zusammengesetzten Gewichten 3k (i) und den zusammengesetzten Gewichten D k,m wie bspw. nach Gleichung 13 bestimmt.
  • In Block 238 werden die gemischten zusammengesetzten Gewichte Wk,m(i + 1) gemäß Gleichung 3 basierend auf der Bestimmung von Block 220 des Min-Max-Adaptionsalgorithmus und von Block 236 des Nullsteuer-Adapationsmechanismus aktualisiert. Der Ablauf führt zurück zu Block 214 des Min-Max-Adaptionsalgorithmus, wo das aktualisierte Diagramm basierend auf den neuen gemischten zusammengesetzten Gewichten Wk,m(i + 1) berechnet wird, und zurück zu den Blöcken 230 und 232 des Nullsteuer-Adaptionsmechanismus, wo ein neuer Vektor basierend auf einem Folgesatz von Kreuzkorrelations-Messproben C k,m(i) bestimmt wird.
  • Der Min-Max-Adaptionsalgorithmus und der Nullsteuer-Adaptionsalgorithmus arbeiten parallel. Die Funktionsblöcke der beiden Algorithmen können gleichzeitig ausgeführt werden, miteinander verzahnt werden, oder beides kann kombiniert werden. Die relativen Werte von νB und νA können so gewählt werden, dass sie den einen oder den anderen Algorithmus favorisieren. Beispielsweise durch Vergrößern des Werts νB gegenüber dem Wert νA reduziert das resultierende Diagramm den Pegel der Nebenkeulenstörung zu Lasten eines erhöhten Pegels des maximalen Nebenkeulenpegels. Alternativ dazu kann der maximale Nebenkeulenpegel zu Lasten einer Zunahme des Störpegels verringert werden. In einer Ausführungsform werden der Min-Max-Adaptionsalgorithmus und der Nullsteuer-Adaptionsalgorithmus durch Hardeware- und Software-Module ausgeführt, die durch Blöcke von 13 repräsentiert sind. In einer anderen Ausführungsform repräsentieren die Blöcke von 13 Gruppen von Mikroprozessor-Instruktionen. In einer noch anderen Ausführungsform repräsentieren die Blöcke einen Abschnitt einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung, die speziell für die Ausführung der Funktionsblöcke entwickelt wurde.
  • Wenngleich die Erfindung vorstehend mit Bezug auf eine bestimmte Arbeitsumgebung beschrieben wurde, sind die Lehren der Erfindung allgemein auf viele Umgebungen anwendbar. Zum Beispiel kann die Verwendung von Mehrfachstrahl-Arrays mit adaptiver Nulling- und Nebenkeulen-Steuerung/Regelung eingesetzt werden, um entweder die Co-Channel-Interferenz in einem CDMA-Protokoll zu reduzieren oder um die Abhängigkeit von der zur Vermeidung einer Co-Channel-Interferenz mit TDMA- oder FDMA-Protokollen notwendigen Verwendung von Zeit oder Frequenz zu minimieren.

Claims (13)

  1. Verfahren zum Adaptieren eines Richtantennenstrahls an laufende Betriebsbedingungen, umfassend: – das Bestimmen eines maximalen Gewinnwerts eines Nebenkeulenbereichs eines adaptiven Antennendiagramms und eines entsprechenden Winkels, unter welchem der maximale Gewinnwert erreicht wird; – das Bestimmen eines Min-Max-Vektors des adaptiven Antennendiagramms unter dem entsprechenden Winkel; – das Bestimmen eines Folgewerts eines ersten Teilgewichtungswerts nach Maßgabe eines aktuellen Werts des ersten Gewichtungswerts, einer ersten vorgegebenen Sprunggröße, einer ersten vorgegebenen Abklingkonstante und des Min-Max-Vektors, wobei der Folgewert des ersten Teilgewichtungswerts bestrebt ist, den maximalen Gewinnwert in dem Nebenkeulenbereich zu begrenzen; – das Bestimmen eines Null-Steuervektors eines Adaptionsfehlers auf der Grundlage eines Satzes von Kreuzkorrelations-Messproben, die die laufenden Betriebsbedingungen widerspiegeln; – das Bestimmen eines Folgewerts eines zweiten Teilgewichtungswerts nach Maßgabe eines aktuellen Werts des zweiten Teilgewichtungswerts, einer zweiten vorgegebenen Sprunggröße, einer zweiten vorgegebenen Abklingkonstante und des Null-Steuervektors, wobei der Folgewert des zweiten Teilgewichtungswerts bestrebt ist, eine Nullstelle in die Richtung eines Störsignals zu steuern, das durch den Nebenkeulenbereich empfangen wird; und – das Aktualisieren eines Strahlformungs-Gewichts auf der Grundlage des Folgewerts des ersten Teilgewichtungswerts und des Folgewerts des zweiten Teilgewichtungswerts.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Folgewert des ersten Teilgewichtungswerts dazu neigen kann, einen relativ einheitlichen Gewinn in dem Nebenkeulenbereich beizubehalten.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen des maximalen Gewinnwerts des adaptiven Antennendiagramms, das Berechnen des adaptiven Antennendiagramms in einem offenen Regelkreis umfasst.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Berechnung des adaptiven Antennendiagramms in einem offenen Regelkreis durchgeführt wird gemäß:
    Figure 00460001
    wobei: E k(θk,Φk) einen Gewinnwert des adaptiven Antennendiagramms unter einem Evaluationswinkel θk repräsentiert; d der Abstand zwischen Antennenelementen eines die Antennenkeule erzeugenden Antennenarrays in Meter ist; λ die Wellenlänge eines Empfangssignals in Meter ist; Φk der Mittelpunktswinkel eines Hauptstrahls des adaptiven Antennendiagramms relativ zur Ziellinie ist; und θk der Evaluationswinkel ist, unter welchem der Gewinnwert evaluiert wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Bestimmung des Min-Max-Vektors durchgeführt wird gemäß:
    Figure 00470001
    wobei: Γ m (i – 1, θk-Max) der Min-Max-Vektor ist; θk-Max etwa der entsprechende Winkel ist; und E k(θk-Max, Φk) der maximale Gewinnwert des adaptiven Antennendiagramms unter dem entsprechenden Winkel θk-Max ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Bestimmung des Folgewerts des ersten Teilgewichtungswerts durchgeführt wird gemäß: A k,m(i) = ρA·A k,m(i – 1) – νA·Γ k,m(i – 1, θk-Max, Φk)/|Γ k,m(i – 1, θk-Max, Φk)|wobei: A k,m(i) der Folgewert des ersten Teilgewichtungsfaktors ist; A k,m(i – 1) der aktuelle Wert des ersten Teilgewichtungsfaktors ist; ρA die erste vorgegebene Abklingkonstante ist; und νA die erste vorgegebene Sprunggröße ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen des Null-Steuervektors des Adaptionsfehlers das Messen eines durch die Antennenkeule empfangenen aktuellen Energie-Niveaus und das mathematische Anwenden einer Übertragungscharakteristik eines Phantom-Hilfsstrahls umfasst.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen des Null-Steuervektors des Adaptionsfehlers durchgeführt wird gemäß:
    Figure 00470002
    wobei: Λ k,q(i) der Null-Steuervektor des Adaptionsfehlers für einen q-ten Phantom-Hilfsstrahl für die Antennenkeule (k) ist; C k,m(i) ein Kreuzkorrelations-Messprobensatz von Signalenergie ist, die von jedem Array-Element m eines mit der Energie in einem kompensierten Ausgang der Antennenkeule kreuzkorrelierten Antennenarray empfangen wird; D k,p(i) ein zusammengesetztes Gewicht ist, das einen Beitrag eines p-ten Array-Elements zu dem q-ten Phantom-Hilfsstrahl für die Antennenkeule bestimmt; Q eine Gesamtzahl der Phantom-Hilfsstrahlen ist; und P eine Gesamtzahl von Array-Elementen ist, die verwendet werden, um jeden der Phantom-Hilfsstrahlen q zu erzeugen.
  9. Vorrichtung, die einen sich an laufende Betriebsbedingungen anpassenden Richtantennenstrahl erzeugt, umfassend: – Mittel zum Bestimmen eines maximalen Gewinnwerts eines Nebenkeulenbereichs eines adaptiven Antennendiagramms und eines entsprechenden Winkels, unter welchem der maximale Gewinnwert erreicht wird; – Mittel zum Bestimmen eines Min-Max-Vektors des adaptiven Antennendiagramms unter dem entsprechenden Winkel; – Mittel zum Bestimmen eines Folgewerts eines ersten Teilgewichtungswerts nach Maßgabe eines aktuellen Werts des ersten Gewichtungswerts, einer ersten vorgegebenen Sprunggröße, einer ersten vorgegebenen Abklingkonstante und des Min-Max-Vektors, wobei der Folgewert des ersten Teilgewichtungswerts dazu neigt, den maximalen Gewinnwert in dem Nebenkeulenbereich zu begrenzen; – Mittel zum Bestimmen eines Null-Steuervektors eines Adaptionsfehlers basierend auf einem Satz von Kreuzkorrelationsproben, die die laufenden Betriebsbedingungen widerspiegeln; – Mittel zum Bestimmen eines Folgewerts eines zweiten Teilgewichtungswerts nach Maßgabe eines aktuellen Werts des zweiten Teilgewichtungswerts, einer zweiten vorgegebenen Sprunggröße, einer zweiten vorgegebenen Abklingkonstante und des Null-Steuervektors, wobei der Folgewert des zweiten Teilgewichtungswerts dazu neigt, eine Nullstelle in die Richtung eines durch den Nebenkeulenbereich empfangenen Störsignals zu steuern; und – Mittel zum Aktualisieren eines Strahlformungs-Gewichts auf der Grundlage des Folgewerts des ersten Teilgewichtungswerts und des Folgewerts des zweiten Teilgewichtungswerts.
  10. Adaptives Antennensystem, umfassend: eine Vielzahl von Arrayelement-Modulen (24A) mit jeweils – einem Antennenelement (26A), das einen Ausgang hat, – einem programmierbaren Verzögerungselement (146), von welchem ein Eingang mit dem Ausgang des Antennenelements gekoppelt ist und welches so konfiguriert ist, dass es einen verzögerten Ausgang erzeugt, – einer Gewichtungsschaltung (148A), die einen mit dem verzögerten Ausgang des programmierbaren Verzögerungselements (146) gekoppelten Antennenproben-Eingang und einen Signalgemisch-Eingang und einen Signalgemisch-Ausgang hat, wobei die Gewichtungsschaltung (148A) mit einer vorhergehenden Gewichtungsschaltung in einem vorhergehenden Arrayelement-Modul kaskadenartig gekoppelt ist, so dass der Signalgemisch-Ausgang aus der vorhergehenden Gewichtungsschaltung mit dem Signalgemisch-Eingang der Gewichtungsschaltung (148A) gekoppelt ist, und wobei die Gewichtungsschaltung (148A) derart konfiguriert ist, dass sie ein zusammengesetztes Gewicht auf Proben anwendet, die von dem Antennenproben-Eingang empfangen werden, um gewichtete Antennenproben zu erzeugen, dass sie die gewichteten Antennenproben mit Proben addiert, die von dem Signalgemisch-Eingang empfangen werden, und dass sie ein resultierendes Signal an dem Signalgemisch-Ausgang zur Verfügung stellt, – einem zweiten Verzögerungselement (152), von welchem ein Eingang mit dem Ausgang des Antennenelements (26A) gekoppelt ist und welches einen verzögerten Ausgang hat, – einer Kreuzkorrelations-Messschaltung (154A) mit einem Antennenproben-Eingang, der mit dem verzögerten Ausgang des zweiten Verzögerungselements (152) gekoppelt ist, und mit einem adaptiven Fehler-Eingang und einem Kreuzkorrelations-Messausgang, wobei die Kreuzkorrelations-Messschaltung (154A) derart konfiguriert ist, dass sie von dem Antennenproben-Eingang empfangene Proben mit von dem adaptiven Fehler-Eingang empfangenen Proben kreuzkorreliert, um an dem Kreuzkorrelations-Messausgang Kreuzkorrelations-Messproben zur Verfügung zu stellen; und eine Adaptionssteuerung/einen Adaptionsregler (164) mit einem Steuerungs/Regler-Eingang, der mit dem Kreuzkorrelations-Messausgang der Kreuzkorrelations-Messschaltung (151A) in jedem der Vielzahl von Arrayelement-Modulen gekoppelt ist, und mit einem Gewichtungs-Ausgang, wobei die Adaptionssteuerung/der Adaptionsregler für das Bestimmen des zusammengesetzten Gewichts konfiguriert ist, um die Gewichtungsschaltung (148A) in jedem der Vielzahl von Arrayelement-Modulen (24A) auf Grundlage der Kreuzkorrelationsproben an dem Steuerungs/Regler-Eingang vorzusehen und um das zusammengesetzte Gewicht an dem Gewichtungs-Ausgang zur Verfügung zu stellen, wobei die Adaptionssteuerung/der Adaptionsregler (164) konfiguriert ist für das Bestimmen des zusammengesetzten Gewichts unter Anwendung eines Min-Max-Adaptionsalgorithmus, der dazu neigt, einen maximalen Gewinnwert in einem Nebenkeulenbereich der Antennenkeule zu begrenzen, und eines Nullsteuer-Adaptionsalgorithmus, der dazu neigt, eine Nullstelle in die Richtung eines durch den Nebenkeulenbereich empfangenen Störsignals zu steuern.
  11. Adaptives Antennensystem nach Anspruch 10, wobei die Kreuzkorrelations-Messschaltung (154A) ferner einen verzögerten adaptiven Fehler-Ausgang hat, der für die Bereitstellung einer verzögerten Version der von dem adaptiven Fehler-Eingang empfangenen Proben konfiguriert ist, wobei die Kreuzkorrelations-Messschaltung (154A) mit einer vorhergehenden Kreuzkorrelations-Messschaltung in dem vorhergehenden Arrayelement-Modul kaskadenartig gekoppelt ist, derart, dass der verzögerte adaptive Fehler-Ausgang aus der vorhergehenden Kreuzkorrelations-Messschaltung mit dem adaptiven Fehler-Eingang der Kreuzkorrelations-Messschaltung (154A) gekoppelt ist.
  12. Adaptives Antennensystem nach Anspruch 1, wobei der Signalgemisch-Ausgang einer letzten Gewichtungsschaltung in einem letzten der Vielzahl von Arrayelement-Modulen (24A) mit dem adaptiven Fehler-Eingang einer ersten Kreuzkorrelationsschaltung in einem ersten der Vielzahl von Arrayelement-Modulen (24A) gekoppelt ist.
  13. Adaptives Antennensystem nach Anspruch 10, wobei jedes der Vielzahl von Arrayelement-Modulen (24A) eine Vielzahl der Gewichtungsschaltungen (148A) und eine Vielzahl der Kreuzkorrelations-Messschaltungen (154A) umfasst, wovon jedes Paar einer von K Antennenkeulen entspricht.
DE60010108T 1999-10-11 2000-10-11 Verfahren zum adaptieren einer antennenkeule an laufende betriebsbedingungen, anordnung zur bildung einer adaptierten antennenkeule und adaptives antennensystem Expired - Fee Related DE60010108T2 (de)

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Publication Number Publication Date
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Family Applications (1)

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US (1) US6823174B1 (de)
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DK (1) DK1226625T3 (de)
WO (1) WO2001028037A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2717351C1 (ru) * 2019-07-03 2020-03-23 Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования "Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского" Министерства обороны Российской Федерации Способ компенсации искажений амплитудно-фазового распределения поля в раскрыве адаптивной антенной решетки, обусловленных влиянием климатических факторов

Families Citing this family (80)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6823174B1 (en) 1999-10-11 2004-11-23 Ditrans Ip, Inc. Digital modular adaptive antenna and method
JP2001177864A (ja) * 1999-12-15 2001-06-29 Toshiba Corp 無線通信システム、無線通信方法、および無線制御局
JP4318389B2 (ja) * 2000-04-03 2009-08-19 三洋電機株式会社 アダプティブアレー装置、無線基地局、携帯電話機
FR2813728B1 (fr) * 2000-09-07 2003-03-07 Mitsubishi Electric Inf Tech Recepteur cdma adaptatif bi-modulaire
US6982968B1 (en) * 2000-09-29 2006-01-03 Arraycomm, Inc. Non-directional transmitting from a wireless data base station having a smart antenna system
US7006040B2 (en) 2000-12-21 2006-02-28 Hitachi America, Ltd. Steerable antenna and receiver interface for terrestrial broadcast
JP3888424B2 (ja) 2001-06-01 2007-03-07 日本電気株式会社 適応アンテナ受信装置
GB2382229A (en) * 2001-11-15 2003-05-21 Roke Manor Research Adaptive antenna array with improved spatial diversity
US8412106B2 (en) 2002-11-04 2013-04-02 Xr Communications, Llc Directed wireless communication
US7277730B2 (en) * 2002-12-26 2007-10-02 Nokia Corporation Method of allocating radio resources in telecommunication system, and telecommunication system
US7103383B2 (en) * 2002-12-31 2006-09-05 Wirless Highways, Inc. Apparatus, system, method and computer program product for digital beamforming in the intermediate frequency domain
JP4213023B2 (ja) * 2003-05-29 2009-01-21 富士通株式会社 適応制御装置及び適応制御方法
US20050003864A1 (en) * 2003-07-03 2005-01-06 Elliot Robert Douglas Antenna system
US7263335B2 (en) 2004-07-19 2007-08-28 Purewave Networks, Inc. Multi-connection, non-simultaneous frequency diversity in radio communication systems
US7460839B2 (en) 2004-07-19 2008-12-02 Purewave Networks, Inc. Non-simultaneous frequency diversity in radio communication systems
US7088289B1 (en) * 2005-04-05 2006-08-08 Nokia Corporation Antenna adaptation method, communication terminal, device; module and computer program product
US8873585B2 (en) 2006-12-19 2014-10-28 Corning Optical Communications Wireless Ltd Distributed antenna system for MIMO technologies
US20100054746A1 (en) 2007-07-24 2010-03-04 Eric Raymond Logan Multi-port accumulator for radio-over-fiber (RoF) wireless picocellular systems
US8175459B2 (en) 2007-10-12 2012-05-08 Corning Cable Systems Llc Hybrid wireless/wired RoF transponder and hybrid RoF communication system using same
WO2009081376A2 (en) 2007-12-20 2009-07-02 Mobileaccess Networks Ltd. Extending outdoor location based services and applications into enclosed areas
US8577296B2 (en) * 2008-08-29 2013-11-05 Empire Technology Development, Llc Weighting factor adjustment in adaptive antenna arrays
GB0820902D0 (en) * 2008-11-14 2008-12-24 Astrium Ltd Active interference suppression in a satellite communication system
JP2012517190A (ja) 2009-02-03 2012-07-26 コーニング ケーブル システムズ リミテッド ライアビリティ カンパニー 光ファイバベースの分散型アンテナシステム、構成要素、及びそのモニタリング及び構成のための関連の方法
US9673904B2 (en) 2009-02-03 2017-06-06 Corning Optical Communications LLC Optical fiber-based distributed antenna systems, components, and related methods for calibration thereof
CN102369678B (zh) 2009-02-03 2015-08-19 康宁光缆系统有限责任公司 基于光纤的分布式天线系统、组件和用于校准基于光纤的分布式天线系统、组件的相关方法
US9590733B2 (en) 2009-07-24 2017-03-07 Corning Optical Communications LLC Location tracking using fiber optic array cables and related systems and methods
US8280259B2 (en) 2009-11-13 2012-10-02 Corning Cable Systems Llc Radio-over-fiber (RoF) system for protocol-independent wired and/or wireless communication
US8275265B2 (en) 2010-02-15 2012-09-25 Corning Cable Systems Llc Dynamic cell bonding (DCB) for radio-over-fiber (RoF)-based networks and communication systems and related methods
AU2011232897B2 (en) 2010-03-31 2015-11-05 Corning Optical Communications LLC Localization services in optical fiber-based distributed communications components and systems, and related methods
US8570914B2 (en) 2010-08-09 2013-10-29 Corning Cable Systems Llc Apparatuses, systems, and methods for determining location of a mobile device(s) in a distributed antenna system(s)
US9160449B2 (en) 2010-10-13 2015-10-13 Ccs Technology, Inc. Local power management for remote antenna units in distributed antenna systems
US9252874B2 (en) 2010-10-13 2016-02-02 Ccs Technology, Inc Power management for remote antenna units in distributed antenna systems
EP2643947B1 (de) 2010-11-24 2018-09-19 Corning Optical Communications LLC Stromverteilungsmodul(e) mit heissstart- und/oder stoppfunktion für verteilte antennensysteme und zugehörige aggregate, komponenten, und verfahren
US11296504B2 (en) 2010-11-24 2022-04-05 Corning Optical Communications LLC Power distribution module(s) capable of hot connection and/or disconnection for wireless communication systems, and related power units, components, and methods
CN103548290B (zh) 2011-04-29 2016-08-31 康宁光缆系统有限责任公司 判定分布式天线系统中的通信传播延迟及相关组件、系统与方法
EP2702780A4 (de) 2011-04-29 2014-11-12 Corning Cable Sys Llc Systeme, verfahren und vorrichtungen zur erhöhung einer hochfrequenz (hf)-leistung in verteilten antennensystemen
US9612342B2 (en) * 2011-09-20 2017-04-04 Novatel Inc. GNSS positioning system including an anti-jamming antenna and utilizing phase center corrected carrier
WO2013148986A1 (en) 2012-03-30 2013-10-03 Corning Cable Systems Llc Reducing location-dependent interference in distributed antenna systems operating in multiple-input, multiple-output (mimo) configuration, and related components, systems, and methods
US9781553B2 (en) 2012-04-24 2017-10-03 Corning Optical Communications LLC Location based services in a distributed communication system, and related components and methods
WO2013162988A1 (en) 2012-04-25 2013-10-31 Corning Cable Systems Llc Distributed antenna system architectures
US9154222B2 (en) 2012-07-31 2015-10-06 Corning Optical Communications LLC Cooling system control in distributed antenna systems
EP2883416A1 (de) 2012-08-07 2015-06-17 Corning Optical Communications Wireless Ltd. Verteilung von zeitlich gemultiplexten (tdm) management-diensten in einem verteilten antennensystem sowie entsprechende komponenten, systeme und verfahren
US9455784B2 (en) 2012-10-31 2016-09-27 Corning Optical Communications Wireless Ltd Deployable wireless infrastructures and methods of deploying wireless infrastructures
US10257056B2 (en) 2012-11-28 2019-04-09 Corning Optical Communications LLC Power management for distributed communication systems, and related components, systems, and methods
CN105308876B (zh) 2012-11-29 2018-06-22 康宁光电通信有限责任公司 分布式天线系统中的远程单元天线结合
US9647758B2 (en) 2012-11-30 2017-05-09 Corning Optical Communications Wireless Ltd Cabling connectivity monitoring and verification
US9397740B2 (en) * 2012-12-10 2016-07-19 Intel Corporation Modular antenna array with RF and baseband beamforming
US9158864B2 (en) 2012-12-21 2015-10-13 Corning Optical Communications Wireless Ltd Systems, methods, and devices for documenting a location of installed equipment
US9768501B2 (en) 2013-01-21 2017-09-19 Intel Corporation Apparatus, system and method of steering an antenna array
US9497706B2 (en) 2013-02-20 2016-11-15 Corning Optical Communications Wireless Ltd Power management in distributed antenna systems (DASs), and related components, systems, and methods
EP3008515A1 (de) 2013-06-12 2016-04-20 Corning Optical Communications Wireless, Ltd Spannungsgesteuerter optischer richtkoppler
EP3008828B1 (de) 2013-06-12 2017-08-09 Corning Optical Communications Wireless Ltd. Zeitduplexierung (tdd) in verteilten kommunikationssystemen, einschliesslich verteilten antennensystemen (dass)
US9247543B2 (en) 2013-07-23 2016-01-26 Corning Optical Communications Wireless Ltd Monitoring non-supported wireless spectrum within coverage areas of distributed antenna systems (DASs)
US9661781B2 (en) 2013-07-31 2017-05-23 Corning Optical Communications Wireless Ltd Remote units for distributed communication systems and related installation methods and apparatuses
EP3039814B1 (de) 2013-08-28 2018-02-21 Corning Optical Communications Wireless Ltd. Leistungssteuerung für verteilte kommunikationssysteme sowie entsprechende komponenten, systeme und verfahren
US9385810B2 (en) 2013-09-30 2016-07-05 Corning Optical Communications Wireless Ltd Connection mapping in distributed communication systems
WO2015079435A1 (en) 2013-11-26 2015-06-04 Corning Optical Communications Wireless Ltd. Selective activation of communications services on power-up of a remote unit(s) in a distributed antenna system (das) based on power consumption
US9178635B2 (en) 2014-01-03 2015-11-03 Corning Optical Communications Wireless Ltd Separation of communication signal sub-bands in distributed antenna systems (DASs) to reduce interference
US9775123B2 (en) 2014-03-28 2017-09-26 Corning Optical Communications Wireless Ltd. Individualized gain control of uplink paths in remote units in a distributed antenna system (DAS) based on individual remote unit contribution to combined uplink power
US9357551B2 (en) 2014-05-30 2016-05-31 Corning Optical Communications Wireless Ltd Systems and methods for simultaneous sampling of serial digital data streams from multiple analog-to-digital converters (ADCS), including in distributed antenna systems
US9509133B2 (en) 2014-06-27 2016-11-29 Corning Optical Communications Wireless Ltd Protection of distributed antenna systems
US9525472B2 (en) 2014-07-30 2016-12-20 Corning Incorporated Reducing location-dependent destructive interference in distributed antenna systems (DASS) operating in multiple-input, multiple-output (MIMO) configuration, and related components, systems, and methods
US9730228B2 (en) 2014-08-29 2017-08-08 Corning Optical Communications Wireless Ltd Individualized gain control of remote uplink band paths in a remote unit in a distributed antenna system (DAS), based on combined uplink power level in the remote unit
US9653861B2 (en) 2014-09-17 2017-05-16 Corning Optical Communications Wireless Ltd Interconnection of hardware components
US9602210B2 (en) 2014-09-24 2017-03-21 Corning Optical Communications Wireless Ltd Flexible head-end chassis supporting automatic identification and interconnection of radio interface modules and optical interface modules in an optical fiber-based distributed antenna system (DAS)
US9420542B2 (en) 2014-09-25 2016-08-16 Corning Optical Communications Wireless Ltd System-wide uplink band gain control in a distributed antenna system (DAS), based on per band gain control of remote uplink paths in remote units
US9729267B2 (en) 2014-12-11 2017-08-08 Corning Optical Communications Wireless Ltd Multiplexing two separate optical links with the same wavelength using asymmetric combining and splitting
US20160249365A1 (en) 2015-02-19 2016-08-25 Corning Optical Communications Wireless Ltd. Offsetting unwanted downlink interference signals in an uplink path in a distributed antenna system (das)
US9785175B2 (en) 2015-03-27 2017-10-10 Corning Optical Communications Wireless, Ltd. Combining power from electrically isolated power paths for powering remote units in a distributed antenna system(s) (DASs)
US9681313B2 (en) 2015-04-15 2017-06-13 Corning Optical Communications Wireless Ltd Optimizing remote antenna unit performance using an alternative data channel
US9948349B2 (en) 2015-07-17 2018-04-17 Corning Optical Communications Wireless Ltd IOT automation and data collection system
US10560214B2 (en) 2015-09-28 2020-02-11 Corning Optical Communications LLC Downlink and uplink communication path switching in a time-division duplex (TDD) distributed antenna system (DAS)
JP6613802B2 (ja) * 2015-10-21 2019-12-04 日本電気株式会社 アンテナ装置、アンテナ装置の制御方法、およびアンテナ装置の制御プログラム
US9648580B1 (en) 2016-03-23 2017-05-09 Corning Optical Communications Wireless Ltd Identifying remote units in a wireless distribution system (WDS) based on assigned unique temporal delay patterns
US10236924B2 (en) 2016-03-31 2019-03-19 Corning Optical Communications Wireless Ltd Reducing out-of-channel noise in a wireless distribution system (WDS)
RU2739938C1 (ru) * 2020-04-03 2020-12-30 Акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК" Способ пространственной компенсации прямого и отраженных сигналов при обнаружении отраженного сигнала от воздушной цели бистатической радиолокационной системой
RU2731875C1 (ru) * 2020-05-12 2020-09-08 Акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК" Адаптивная антенная решетка для бистатической радиолокационной системы
JP7635575B2 (ja) * 2021-02-26 2025-02-26 富士通株式会社 無線通信装置、及び、ビーム制御方法
JP7777819B2 (ja) * 2022-02-09 2025-12-01 日本無線株式会社 受信ビームパターン形成装置
CN115267699A (zh) * 2022-08-01 2022-11-01 北京千禧卫通装备技术有限公司 基于数字波束形成的导航抗干扰方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4720712A (en) 1985-08-12 1988-01-19 Raytheon Company Adaptive beam forming apparatus
EP0320553B1 (de) 1987-12-18 1993-01-20 Nortel Networks Corporation Adaptives Antennensystem
US5600326A (en) 1991-12-16 1997-02-04 Martin Marietta Corp. Adaptive digital beamforming architecture and algorithm for nulling mainlobe and multiple sidelobe radar jammers while preserving monopulse ratio angle estimation accuracy
WO1994005087A1 (en) 1992-08-25 1994-03-03 Wireless Access, Inc. A direct conversion receiver for multiple protocols
DE69228816T2 (de) 1992-10-28 1999-08-19 Alcatel Offsetgleichspannungskorrektur für Direktmisch-TDMA-Empfänger
US5621752A (en) 1994-06-23 1997-04-15 Qualcomm Incorporated Adaptive sectorization in a spread spectrum communication system
US5604929A (en) 1995-04-21 1997-02-18 Rockwell International System for correcting quadrature gain and phase errors in a direct conversion single sideband receiver independent of the character of the modulated signal
US5999800A (en) * 1996-04-18 1999-12-07 Korea Telecom Freetel Co., Ltd. Design technique of an array antenna, and telecommunication system and method utilizing the array antenna
JP3405111B2 (ja) 1997-02-13 2003-05-12 Ｋｄｄｉ株式会社 アレーアンテナの制御方法及び装置
US5872540A (en) * 1997-06-26 1999-02-16 Electro-Radiation Incorporated Digital interference suppression system for radio frequency interference cancellation
US5926135A (en) 1998-01-08 1999-07-20 Lucent Technologies Steerable nulling of wideband interference signals
JP3465739B2 (ja) * 1998-04-07 2003-11-10 日本電気株式会社 Ｃｄｍａ適応アンテナ受信装置及び通信システム
US5952965A (en) 1998-07-21 1999-09-14 Marconi Aerospace Systems Inc. Advanced Systems Division Adaptive main beam nulling using array antenna auxiliary patterns
GB2344221B (en) 1998-11-30 2003-09-17 Fujitsu Ltd Receiving apparatus including adaptive beamformers
US6823174B1 (en) 1999-10-11 2004-11-23 Ditrans Ip, Inc. Digital modular adaptive antenna and method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2717351C1 (ru) * 2019-07-03 2020-03-23 Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования "Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского" Министерства обороны Российской Федерации Способ компенсации искажений амплитудно-фазового распределения поля в раскрыве адаптивной антенной решетки, обусловленных влиянием климатических факторов

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