專利名稱：自適應控制裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及按照傳輸環境，控制被多個天線接收的無線信號的加權系數，從而電 性地控制天線指向特性的自適應控制裝置及具備它的無線通信裝置。
背景技術：
例如在專利文獻1中，提供旨在避免誤收斂、提高收斂速度的自適應控制裝置。在
該自適應控制裝置中，利用多個算法部計算多個天線接收的信號的合成比，再利用SIR計
算部分別計算用計算出的合成比合成后獲得的合成信號的SIR值，利用判定部判定哪個算
法部產生的合成信號的品質最高，由選擇部將品質最高的合成信號作為接收信號選擇。這
樣，因為能夠將各個算法部產生的合成信號中品質最高的合成信號作為接收信號選擇，所
以即使某個算法部產生的加權系數由于某個理由變得不穩定、出現誤收斂時，也能夠不選
擇該算法部產生的合成信號地選擇別的算法部產生的合成信號。因此，能夠穩定地持續進
行加權系數的計算，避免誤收斂。 進而，將收斂速度快的算法部計算出的合成比，作為收斂速度慢的算法部的初始 值。這樣，將盡管在干擾波除去特性上較差但是收斂速度快的第l算法部計算出的合成比， 作為別的第2或第3算法部的初始值后，能夠提高第2或第3算法部的收斂速度。
因此，現有技術的自適應控制裝置，能夠提供將多個算法的計算結果中的品質最
高的合成信號作為接收信號選擇從而避免誤收斂、將收斂速度快的算法計算出的合成比作
為收斂速度慢的算法的初始值從而能夠提高收斂速度的自適應控制裝置。 專利文獻1 :國際申請公開第W002/047289號手冊(第3圖) 非利文獻l :菊間信良著《陣列天線的自適應信號處理》、科學技術出版社、125
134頁、1998年11月25日。 非利文獻2 :唐澤好男著《數字移動通信的電波傳輸基礎》、corona出版社、56頁、
2003年3月。 在現有技術的自適應控制裝置中，存在著以下課題在現有技術的自適應控制裝 置中，雖然能夠將收斂速度快的算法計算出的合成比作為收斂速度慢的算法的初始值，從 而提高收斂速度，但是由于采用多個算法進行計算，所以存在著在控制上花費時間的缺點。 另外，通過同時進行計算來實現高速化時，也存在著數值計算處理器隨著計算量的增加而 增大或者多個數值計算處理器引起設置面積增加，導致便攜時終端機不能夠小型化的缺 點。進而，還存在著數值計算處理器的消耗功率增加的缺點，特別是在用充電電池動作的便攜時終端機中，存在著導致使用時間縮短的致命的缺陷。就是說，在現有技術的自適應控制裝置中，由于采用多個算法，所以在收斂時間上花費時間，從而不能夠跟蹤使用者的移動及周圍環境的時間性的變化地進行控制，所以不能不說是不適當的
發明內容
本發明就是針對上述情況研制的，其目的在于提供在傳輸環境高速變化時，也能夠最佳地維持解調數據的信號質量地自適應控制天線指向特性的自適應控制裝置及具備它的無線通信裝置。
第l發明涉及的自適應控制裝置，其特征在于，是具備信號控制單元(該信號控制單元使用規定的加權系數，自適應控制被多個天線分別接收的多個無線信號)和解調單元(該解調單元將所述自適應控制的無線信號解調成解調數據)的自適應控制裝置，具備
第1計算單元，該第1計算單元使用具有規定的第1收斂速度及規定的第1收斂誤差的第1自適應控制方法，用第1計算量計算所述加權系數； 第2計算單元，該第2計算單元將所述第1計算單元計算的加權系數作為初始值，使用具有比所述第1收斂速度慢的第2收斂速度和比所述第1收斂誤差小的第2收斂誤差的第2自適應控制方法，用第2計算量計算所述加權系數，將所述計算的加權系數，設定成所述信號控制單元； 控制單元，該控制單元根據該自適應控制裝置的移動速度，決定所述第1及第2計算量的比率，用所述決定的比率進行控制，從而執行所述第1及第2計算單元的計算處理。
所述自適應控制裝置，其特征在于進而具備檢出單元，該檢出單元檢出該自適應
控制裝置的移動速度。
另外，所述自適應控制裝置，其特征在于進而具備第1測量單元，該第1測量單元在規定的期間存放所述接收的無線信號，檢出所述存放的所述接收的無線信號的變化的周期； 所述控制單元根據所述檢出的無線信號的變化的周期，計算該自適應控制裝置的
移動速度。
第2發明涉及的自適應控制裝置，其特征在于，是具備信號控制單元(該信號控制單元使用規定的加權系數，自適應控制被多個天線分別接收的多個無線信號)和解調單元(該解調單元將所述自適應控制的無線信號解調成解調數據)的自適應控制裝置，具備
第1計算單元，該第1計算單元使用具有規定的第1收斂速度及規定的第1收斂誤差的第1自適應控制方法，用第1計算量計算所述加權系數； 第2計算單元，該第2計算單元將所述第1計算單元計算的加權系數作為初始值，使用具有比所述第1收斂速度慢的第2收斂速度和比所述第1收斂誤差小的第2收斂誤差的第2自適應控制方法，用第2計算量計算所述加權系數，將所述計算的加權系數，設定成所述信號控制單元； 第l測量單元，該第l測量單元在規定的期間存放所述接收的無線信號，檢出所述存放的所述接收的無線信號的變化的周期； 控制單元，該控制單元根據所述檢出的無線信號的變化的周期，計算所述第1及第2計算量的比率，以便使執行所述第1及第2計算單元的計算處理和所述解調單元的解調處理的期間的無線信號的相位變化成為旨在執行所述解調處理的非常小的值，用所述計算的比率進行控制，從而執行所述第1及第2計算單元的計算處理。
另外，在所述自適應控制裝置中，其特征在于執行所述第1及第2計算單元的
計算處理地進行控制，直到所述解調單元對于規定長度的解調數據進行的解調處理結束為止。 進而，所述自適應控制裝置，其特征在于進而具備第2測量單元，該第2測量單元測量所述解調數據的信號質量； 所述控制單元在所述測量的信號質量小于規定的閾值時，使所述第2計算量增
加，而且使所述第1計算量減少。
另外進而，所述自適應控制裝置，其特征在于進而具備第3測量單元，該第3測量單元測量所述接收的無線信號的信號強度； 所述控制單元在所述測量的信號強度小于規定的閾值時，使所述第2計算量增
加，而且使所述第1計算量減少。
第3發明涉及的無線通信裝置，其特征在于，具備所述自適應控制裝置；
無線通信電路，該無線通信電路使用所述自適應控制裝置，接收無線信號。
這樣，采用本發明涉及的自適應控制裝置和具備它的無線通信裝置后，可以按照電波傳輸環境，使控制速度快的算法和控制速度慢的收斂誤差較小的算法的比率在規定的周期中變化，從而在有限的控制時間中獲得信號質量最好的解調信號，實現高品質的無線通信。
圖1是表示本發明的第1實施方式涉及的自適應控制裝置的結構的方框圖. 圖2是表示圖1的控制器6執行的自適應控制處理的流程圖。 圖3是表示對于圖1的計算部9a計算量的比例a而言的計算部9a的標準化計
算時間、圖1的計算部9b的標準化計算時間和計算部9a及計算部9b的標準化計算時間的
關系的曲線圖。 圖4是表示第1實施方式的變形例涉及的圖1的控制器6執行的自適應控制處理的流程圖。
圖5是表示本發明的第2實施方式涉及的自適應控制裝置的結構的方框圖。 圖6是表示圖5的控制器6執行的自適應控制處理的流程圖。 圖7是表示第2實施方式的變形例涉及的圖5的控制器6執行的自適應控制處理
的流程圖。 圖8是表示本發明的第3實施方式涉及的自適應控制裝置的結構的方框圖。 圖9是表示圖8的控制器6執行的自適應控制處理的流程圖。 圖10是表示第3實施方式的變形例涉及的圖8的控制器6執行的自適應控制處
理的流程圖。 圖11是表示本發明的第4實施方式涉及的自適應控制裝置的結構的方框圖。
圖12是表示對于被圖11的存儲器13保存的時間而言的接收信號功率的變動的一個例子的圖形。 圖13是表示本發明的第4實施方式的變形例涉及的自適應控制的結構的方框圖。
圖14是表示關于圖12的接收信號對于時間而言的相位的變動的一個例子的圖形。 圖15是表示本發明的第5實施方式涉及的自適應控制裝置的結構的方框圖。
圖16是表示具備本發明的第6實施方式涉及的自適應控制裝置的無線通信裝置的結構的方框圖。
圖中la、lb—天線；2—自適應控制電路；3a、3b—可變增益放大器；4a、4b—移相器；5—模擬/數字變換電路(ADC) ;6—控制器；7—合成電路；8—解調器；9、9a、9b—計算部；10—計算部控制器；10a、13—存儲器；ll一信號質量測量器；12—信號強度測量器；14—移動速度檢出器；15—操作部；16a、16b—數字可變增益放大器；17a、17b—數字
移相器；18—調制器；19—自適應天線裝置；20—輸入電路；20A—麥克風；21—輸出電路；
21A—揚聲器；22—電源電路；23—裝置控制器；24—無線通信裝置。
具體實施例方式
下面，參照附圖，講述本發明涉及的實施方式。此外，在以下的各實施方式中，對于
相同的構成要素，賦予相同的符號。 第1實施方式 圖1是表示本發明的第1實施方式涉及的自適應控制裝置的結構的方框圖，圖2
是表示圖1的控制器6執行的自適應控制處理的流程圖。 如圖1 、圖2所示，第1實施方式涉及的自適應控制裝置，具備計算部9a (該計算部9a使用具有規定的第1收斂速度及規定的第1收斂誤差的第1自適應控制方法，用第1計算量的比例a計算加權系數)和計算部9b(該計算部9b將計算部9a計算的加權系數作為初始值，使用具有比第1收斂速度慢的第2收斂速度和比第1收斂誤差小的第2收斂誤差的第2自適應控制方法，用第2計算量的比例(l一 a )計算加權系數)，控制器6根據移動體的移動速度v，決定第l和第2計算量的比率a/(l—a)，用決定的比率a/(l—a)
進行控制，從而執行計算部9a、9b的計算處理。 在圖1中，由規定的對方的無線通信裝置發送的無線信號，被天線la、lb接收。被 天線la接收的無線信號，一方面通過模擬/數字變換電路(ADC)5作媒介，輸入控制器6的 計算部9 ;另一方面還通過可變增益放大器3a、移相器4a及合成電路7作媒介，輸入解調器 8。同樣，被天線lb接收的無線信號，一方面通過模擬/數字變換電路(ADC)5作媒介，輸入 控制器6的計算部9 ;另一方面還通過可變增益放大器3b、移相器4b及合成電路7作媒介， 輸入解調器8。
被天線la、lb接收的無線信號，分別在模擬/數字變換電路(ADC)5中變換成數字 信號x(t)后，輸入控制器6的計算部9。在這里，數字信號x(t)是具有2個要素的信號矢 自適應控制電路2，具備過可變增益放大器3a、3b和移相器4a、4b。可變增益放大 器3a用規定的放大度&放大輸入的模擬的無線信號后，向移相器4a輸出。接著，移相器 4a使輸入的模擬的無線信號移相規定的移相量ch后，向合成電路7輸出。同樣，可變增 益放大器3b用規定的放大度A2放大輸入的模擬的無線信號后，向移相器4b輸出。接著， 移相器4b使輸入的模擬的無線信號移相規定的移相量小2后，向合成電路7輸出。合成電 路7功率合成輸入的2個無線信號后，向解調器8輸出功率合成的合成信號y (t)。解調器 8在將輸入的無線信號解調成解調數據后輸出的同時，還在解調數據的解調完畢時，向計算 部控制器10輸出解調完畢信號。
控制器6具備計算部控制器10、計算部9(該計算部9包含存放旨在決定計算量 的移動速度對計算量表的存儲器10a和2個計算部9a、9b)和操作部15。移動速度檢出器 14，根據輸送該無線通信裝置的移動體(例如車輛等)的電動機的旋轉速度，檢出該移動體 的移動速度v，向計算部控制器10輸出。計算部控制器10根據所述檢出的移動速度v，參 照存儲器10a，如后文詳述的那樣，決定計算部9a和計算部9b的計算量的比率a /(1—a ) (0《a《1)，設定成為所述各計算部9a、9b。在本實施方式中，所謂"計算量"被計算部 9a、9b各自執行的計算處理涉及的步驟數或規定的一系列的步驟構成的一套處理(例如循 環)的次數等定義。在這里，計算部控制器10使計算部9a的計算量和計算部9b的計算量 的比例成為a : (1— a )地設定。在第1實施方式中，被存儲器10a存放的移動速度對計算 量表，記憶例如移動速度v成為80km/h以上時計算部9a的計算量的比例a = 0. 8、移動速 度v成為20km/h以上、80km/h以下時計算部9a的計算量的比例a = 0. 5、移動速度v成 為20km/h以下時計算部9a的計算量的比例a = 0. 2的關系；計算部控制器10根據移動 速度v，從移動速度對計算量表中讀出該關系，設定成各計算部9a、9b。操作部15包含無線 通信結束鍵，按下無線通信結束鍵時，從操作部15向計算部控制器10輸出無線通信結束信 號，計算部控制器10應答該信號，結束該無線通信裝置的無線通信。
8
計算部9a根據來自模擬/數字變換電路(ADC) 5的數字無線信號x (t)，例如采用RLS(Recursive Lemst—Squares)法等第1自適應控制方法，而且使用規定的初始值，用計算量的比例a計算旨在控制自適應控制電路2的可變增益放大器3a、3b和移相器4a、4b的加權系數W『W2。接著，計算部9b根據來自模擬/數字變換電路(ADC)5的數字無線信號x(t)，例如采用LMS(Lemst Means Squares)法等第2自適應控制方法，而且將所述計算部9a計算的加權系數W『W^乍為初始值，用計算量的比例(1—a)計算旨在控制自適應控制電路2的可變增益放大器3a、3b和移相器4a、4b的加權系數W12、 W2，以便使合成信號y (t)中的規定的評價函數值(例如C/(N+I)等)成為最大地設定成為自適應控制電路2。
計算部9a使用的第1自適應控制方法，采用向最佳的加權系數的收斂速度快但是收斂誤差較大的RLS (Recursive Lemst—Squares)法等，而計算部9b使用的第2自適應控制方法，采用向最佳的加權系數的收斂速度慢但是收斂誤差較小的LMS (Lemst MeansSquares)法等。關于計算部9a、9b中的加權系數W12、 W2的計算方法，將在后文詳述。控制器6使用計算部9b計算的最佳的加權系數W『W2，控制自適應控制電路2的可變增益放大器3a、3b和移相器4a、4b。
此外，該無線通信裝置通常具備頻率變換電路(該頻率變換電路包含對于所需的無線信號進行帶通濾波的高頻濾波器、旨在放大無線信號的高頻放大器、旨在將無線信號的頻率變換成規定的中間頻率的混頻器等)、中頻放大電路、信號處理電路等，但在圖1的方框圖中省略。
接著，講述指向性自適應天線裝置的控制動作(以下稱作"自適應控制")。自適應控制裝置是旨在實現穩定的無線通信的裝置，它在所需的電波到來的方向上使天線的輻射圖成為最大、在成為妨礙的干擾波的方向上則使輻射圖趨于零(皿11)。另一方面，沒有干擾波時，為了進行穩定的高品質的無線通信，自適應天線裝置也控制輻射指向性，從而接收具有較強的強度的所需波，使強烈的電子束朝著所需的方向。自適應天線裝置通常在各天線中分別具備可變增益放大器和移相器，在用各天線接收的無線信號之間，給予振幅差和相位差，從而實現最大的所需信號功率和最小的干擾信號功率。
在用天線接收的無線信號中，熱噪聲通常和所需的無線信號一起被接收。進而，有時還接收來自相鄰基站的相同頻率的相同信道干擾波，以及雖然是所需波但是因為經由較大的路徑后才到來所以產生了時間性的滯后的滯后波。在使用電視機及收音機等的模擬無線通信系統中，滯后波例如作為電視廣播波的重影，使畫面顯示的品質劣化。另一方面，在數字無線通信系統中，熱噪聲、相同信道干擾波及滯后波都作為比特誤差施加影響，直接地使信號質量劣化。在這里，如果使所需波的功率為C、熱噪聲的功率為N、包含相同信道干擾波和滯后波的干擾波的功率為I，那么自適應天線裝置作為改善信號質量的結果，就使評價函數C/(N+I)為最大地動作。
下面，示出計算部9a、9b中的加權系數的計算方法。利用放大度Ai和移相量(^，采用下列公式定義加權系數Wi。
[公式1] Wi = Ai exp(j 小》 (1)
在公式(1)中，j是虛數單位，i取1、2的值。加權系數W工是對于來自天線la的無線信號而言的加權系數；加權系數W2是對于來自天線lb的無線信號而言的加權系數。就是說，來自天線la的無線信號被用可變增益放大器3a以規定的放大度A放大后，再用移相器4a使其移相，移相量為規定的移相量(^。同樣，來自天線lb的無線信號被用可變增益放大器3b以規定的放大度&放大后，再用移相器4b使其移相，移相量為規定的移相量小2。將把加權系數W工作為要素的加權系數矢量，定義為W。
計算加權系數的方法，有若干方法。在這里，示出使用最急降下法(以下稱作"LMS(Lemst Means Squares)法")的例子。在該手法中，自適應控制裝置預先擁有已知的所需波包含的信號系列r(t)(以下稱作"參照信號")，使接收的信號靠近它地進行控制。在這里作為一個例子，假設參照信號被控制器6的存儲器10a存放。
具體地說，計算部9a、9b將具有振幅和相位成分的加權系數W(t)與無線數字信號x(t)相乘，求出該乘法結果和參照信號r(t)的殘差。這時，殘差e(t)可以用下列公式表示。
[公式2] e(t) = r(t)—w(t) Xx(t) (2)
在這里，殘差e(t)取正或負的值。這樣，進行反復計算，以便使根據公式(2)求出的殘差e(t)的平方值成為最小。就是說，經過第(m+l)次的反復計算獲得的加權系數W(t，m+l)，可以使用第m次的加權系數W(t， m)，用下列公式表示。
[公式3] w(t， m+l) = w(t， m)+uXx(t) Xe(t， m) (3)
在這里，u被稱作步幅，是決定反復計算時的一次計算中的變化幅度的大小的系數。就是說，如果步幅u比較大，那么由于一次計算中的變化寬度較大，所以就具有使加權系數收斂成最小值的反復計算的次數比較少的優點。但是如果步幅u過于大，那么就存在反復計算在最小值附近振動的缺點。所以需要根據系統，仔細選定步幅u。反之，較小地設定步幅u后，可以使加權系數穩定地收斂成最小值。但是由于一次計算中的變化寬度較小，所以反復計算的次數就要增加。反復計算的次數增加后，就需要花費較多的時間計算加權系數。如果計算加權系數的時間比周圍環境的變化時間(例如數毫秒)慢時，就不可能利用該加權系數改善信號質量。因此，決定步幅u時，需要盡量選擇高速而且穩定的收斂的條件。另外，殘差e(t)用下列公式表示。
[公式4] <formula>formula see original document page 11</formula>
使用公式(4)的值反，復更新公式(3)。此外，將為了求出加權系數的最大反復計算次數，設定成為加權系數的計算時間不大于無線通信系統的切換時間。另外，在無線數字信號x(t)中，通常使用有限個取樣值的平均。經過該平均化后，能夠降低來自外來噪聲的影響。
以上作為一個例子，講述了采用LMS的無線通信系統的加權系數的計算方法。但本發明并不局限于此。例如還能夠使用可以更快地求出加權系數的RLS(RecursiveLemst—Squares)法、SMI (Sample Matrix inversion)法。這些方法雖然能夠較快地求出加權系數，但是在外來噪聲的影響較大而使噪聲較強的地方，有可能不能得到所需的特性狀。這是因為與LMS法通過平均化來降低來自外來噪聲的影響不同，RLS法及SMI法使用從過去到現在的取樣，逐次求出加權系數，所以給計算中的某個取樣局部性地增加較大的噪聲時，其影響就要變大的緣故。
另外，信號系列的調制方式是數字相位調制的那種具有一定的包絡線的低包絡線調制時，還可以使用CMA (Constant Modulus Algorithm)法。這些加權系數的計算方法，在
非利文獻1中敘及，是眾所周知的，所以本文不再贅述。
接著，使用圖2講述第1實施方式涉及的自適應控制裝置的控制方法。圖2是表示圖1的控制器6執行的自適應控制處理的流程圖。在圖2中，首先在步驟S1中，天線la、lb開始無線通信，在步驟S2中從模擬/數字變換電路5取得接收的無線信號后，在步驟S3中計算部控制器10根據移動速度檢出器14檢出的移動速度v，參照存儲器10a，決定計算部9a和計算部9b的計算量的比率a/(l—a)后設定。在這里，如果使計算部9a的計算量的比例和計算部9b的計算量的比例的合計為l，那么采用第1自適應控制方法的計算部9a的計算量的比例和采用第2自適應控制方法的計算部9b的計算量的比例，就分別成為a和1—a。例如在第l自適應控制方法中，使用雖然向最佳的加權系數的收斂速度比第2自適應控制方法的收斂速度快但是收斂誤差卻比第2自適應控制方法的收斂誤差大的RLS自適應運算；在第2自適應控制方法中，使用雖然向最佳的加權系數的收斂速度比第l自適應控制方法的收斂速度慢但是收斂誤差卻比第1自適應控制方法的收斂誤差小的LMS自適應運算。
接著，在步驟S4中，計算部9a使用第1自適應控制方法，根據規定的初始值，用計算量的比率a計算出最佳的加權系數W"W2后，在步驟S5中，計算部9b使用第2自適應控制方法，使用將計算部9a計算出的最佳的加權系數W^W2作為初始值，用計算量的比率(1—a )計算出最佳的加權系數W2后，在步驟S6中，使用計算部9b計算出的最佳的加權系數W"W2，控制自適應控制電路2的可變增益放大器3a、3b和移相器4a、4b，利用可變增益放大器3a和移相器4a分別使振幅及相位變化的無線信號和利用可變增益放大器3b和移相器4b分別使振幅及相位變化的無線信號，被用合成電路7合成，合成的無線信號則被用解調器8解調。進而，在步驟S7中，計算部控制器10判斷無線通信是否結束，NO時返回步驟S2，反復進行上述處理，YES時進入步驟S8。例如按下操作部15的無線通信結束鍵時，無線通信結束信號就被輸入計算部控制器10。計算部控制器10根據它判斷無線通信結束。進而，在步驟S8中，控制器6停止自適應控制，結束該自適應控制處理。
接著，講述第l實施方式涉及的自適應控制裝置的控制時間。將t。。[秒]作為加權系數的計算處理(圖2的步驟S2 步驟S5)所需的時間、將td[秒]作為一個數據(以下稱作"用1次解調處理解調的規定長度的接收數據")的解調處理(圖2的步驟S6)所需的時間、將t。[秒]作為能夠施加給例如從該控制器6的整體控制處理看被預先設計決定的計算處理和解調處理的時間，那么計算處理和解調處理所需的時間t。[秒]，就可用下列公式表示。
[公式5] tc = tc。+td〈t。 (5)
圖3是表示對于圖1的計算部9a計算量的比例a而言的計算部9a的標準化計算時間、圖1的計算部9b的標準化計算時間和計算部9a及計算部9b的標準化計算時間的關系的曲線圖。在這里，作為一個例子，使用使只用計算部9b進行最佳的加權系數W12、 W2的計算時(a = 0時)的計算時間為1、使只用計算部9b進行最佳的加權系數W『W2的計算時(a =0時)的計算時間成為只用計算部9a進行時(a =1時)的計算時間的5倍的自適應控制方法。這時，在第1實施方式中，移動速度v成為80km/h以上時計算部9a的計算量的比例a = 0. 8，這時計算部9a的標準化計算時間成為0. 16，計算部9b的標準化計算時間成為0. 2，合計的標準化計算時間成為0. 36。移動速度v成為20km/h以上、80km/h以下時計算部9a的計算量的比例a = 0. 5，這時計算部9a的標準化計算時間成為0. 1，計算部9b的標準化計算時間成為0. 5，合計的標準化計算時間成為0. 6。移動速度v成為20km/h以下時計算部9a的計算量的比例a = 0. 2，這時計算部9a的標準化計算時間成為0. 4，計算部9b的標準化計算時間成為0. 8，合計的標準化計算時間成為0. 84。
綜上所述，采用第1實施方式后，計算部控制器10根據移動速度v，決定收斂速度、收斂誤差等互不相同的2個自適應控制方法的計算量的比率a /(1— a )，計算部9a根據用收斂速度比第2自適應控制方法的收斂速度快的第1自適應控制方法接收的無線信號，用計算量的比率a計算最佳的加權系數W^ W2，計算部9b將計算部9a計算出的最佳的加權系數WpW2作為初始值使用，根據用收斂誤差比第1自適應控制方法的收斂誤差小的第2自適應控制方法接收的無線信號，用計算量的比率(1— a )計算出最佳的加權系數W2。這樣，能夠實現高速而且高精度的最佳的加權系數的計算。進而，在1次控制期間，進行連續的2個自適應控制，從而使能夠避免誤收斂的可能性增大。
12
在以上的第l實施方式中，第l自適應控制方法采用RLS法，第2自適應控制方法采用LMS法。但本發明并不局限于此。第l自適應控制方法既可以采用RLS法及SMI法等收斂速度比第2自適應控制方法的收斂速度快的其它自適應控制演算，第2自適應控制方法也可以采用收斂誤差比第l自適應控制方法的收斂誤差小的其它自適應控制方法。另外，在第1自適應控制方法和第2自適應控制方法中，還可以采用相同的計算手法，使反復最佳化計算中的l次計算的變化寬度變化后實現。例如采用所述LMS法時，改變公式(3)的步幅u的大小。具體地說，在第l自適應控制方法中，使步幅u大于第2自適應控制方法的步幅u。
在以上的第l實施方式中，比率a/(1—a)的決定方法為移動速度v成為80km/h以上時計算部9a的計算量的比例a = 0. 8、移動速度v成為20km/h以上、80km/h以下時計算部9a的計算量的比例a = 0. 5、移動速度v成為20km/h以下時計算部9a的計算量的比例a = 0. 2。本發明并不局限于此。在存儲器10a內存放的移動速度對計算量表中，既可以記憶移動速度v成為80km/h以上時計算部9a的計算量的比例a = 1、移動速度v成為20km/h以上、80km/h以下時計算部9a的計算量的比例a = 0. 5、移動速度v成為20km/h以下時計算部9a的計算量的比例a =0的關系，還可以將移動速度的閾值作為其它的值。
進而，自適應控制裝置開始通信之際，與基站進行最初的通信時，即使收斂時間比較長，也需要切實地實現與基站進行最初的通信，所以控制器6還可以增加收斂誤差比較小的第2自適應控制方法的比例(即減少比率a/(l—a))。另一方面，自適應控制裝置開始通信后，控制需要連續性地跟隨和時間一起變化的傳輸環境，所以增加收斂速度較快的第l自適應控制方法的比例(即增加比率a/(l—a))。這樣，改變通信開始時和通信繼續時的第l自適應控制方法和第2自適應控制方法的比例，能夠進行更適當的自適應控制。
進而，在第2次以后的步驟S4的處理中，還可以將剛才的最佳的加權系數W『W2作
為初始值使用。這樣，如果傳輸環境的時間變化較小，那么最佳的加權系數W『W2的變化也
變小，控制時間也被縮短。進而，誤收斂的可能性也變小。因此，不僅可以使第1和第2自
適應控制方法的計算量的比例變化，而且還可以使反復計算次數也時間性地減少。這樣，能
夠用更短的時間進行控制。 另外，計算部控制器10可以進行如下控制不僅使計算量的比率a/(l—a)變化，而且還在移動速度v為80km/h以上等時，削減計算部9a、9b兩者的計算量。進而，作為計算量的定義，使用計算部9a、9b各自執行的計算處理涉及的步驟數。但是也可以使用其它定義。例如計算部控制器10可以決定計算部9a、9b各自執行的計算處理涉及的計算時間的比率。
第1實施方式的變形例 圖4是表示第1實施方式的變形例涉及的控制器6執行的自適應控制處理的流程圖。第1實施方式的變形例涉及的自適應控制裝置，與圖2的第1實施方式涉及的自適應控制裝置相比，其特征在于，包含以下的結構及處理 (a)如圖1所示，解調器8在一個數據的解調完畢時，向計算部控制器10輸出解調完畢信號； (b)如圖4所示，在步驟S2和步驟S3之間，追加步驟S11 ; (c)如圖4所示，在步驟S6和步驟S7之間，追加步驟S11 步驟S14。
在這里，該變形例的特征在于在根據來自解調器8的解調完畢信號，執行步驟S3 步驟S6的自適應控制處理，直到一個數據的解調完畢為止的同時，如果未完畢時，執行到規定的次數、為止。
在圖4中，首先在步驟Sl中，天線la、lb開始無線通信，在步驟S2中從模擬/數字變換電路(ADC)5取得接收的無線信號后，在步驟S11中，給參數i設定初始值l。接著，和圖2 —樣，執行步驟S3 步驟S6。再接著，在步驟S12中，根據來自解調器8的解調完畢信號，判斷一個接收數據的解調處理無是否完畢，YES時進入步驟S7，N0時進入步驟S13，判斷參數i是否大于閾值次數ith。在步驟S13中，YES時進入步驟S7，N0時進入步驟S14，給參數i加上1后，將該加法結果設定為參數i后，返回步驟S3。進而，步驟S7及步驟S8的處理，和圖2—樣地執行。
接著，講述采用以上結構的第1實施方式的變形例涉及的自適應控制裝置的控制時間。施加給加權系數的計算處理和接收數據的解調處理的時間t。[秒]，可用下列公式表示。
[公式6] tc = n (tc0+td) 〈t。 (6)
在這里，將t。。[秒]作為計算處理(圖4的步驟S3 步驟S5)所需的時間，將tj秒]作為一個數據的解調處理(圖4的步驟S6)所需的時間，將n作為自然數，最好是2以上。
在第l實施方式中，每進行一次解調處理，都要更新比率a/(l—a)。與此不同，采用第1實施方式的變形例后，則根據來自解調器8的解調完畢信號，執行步驟S3 步驟S6的自適應控制處理，直到1個數據的解調完畢為止。因此，在該變形例中，能夠在1個數據的解調處理的期間內，根據實時變化的移動速度v，決定計算量的比率a / (l—a )后設定，從而具有特有的作用效果能夠計算與移動速度v的變化對應的最佳的加權系數W『W2，實時地執行適當的自適應控制處理，解調數據。
第2實施方式 圖5是表示本發明的第2實施方式涉及的自適應控制裝置的結構的方框圖。第2 實施方式涉及的自適應控制裝置，與圖1的第1實施方式涉及的自適應控制裝置相比，如圖 5所示，其特征在于進而具備信號質量測量器11 (該信號質量測量器11測量解調器8輸 入的解調數據的信號質量)，計算部控制器10根據信號質量測量器11測量的信號質量，決 定計算部9a和計算部9b的計算量的比率a /(1— a )。
信號質量測量器11例如測量位誤碼率(Bit Error Rate)，向計算部控制器10輸
出表示測量結果的信號質量的信號質量信號。具體地說，信號質量測量器11按照各比特比
較成為基準的位圖案和實際接收的無線信號的位圖案，計數發生錯誤的比例，計算位誤碼
率。圖5的無線通信裝置的結構，除了信號質量測量器11以外，都和圖1的方框圖的結構
相同，所以不再贅述。 接著，使用圖6講述第2實施方式涉及的自適應控制裝置的控制方法。圖6是表示 圖5的控制器6執行的自適應控制處理的流程圖。第2實施方式涉及的自適應控制處理， 與圖2的第1實施方式涉及的自適應控制處理相比，其特征在于，包含以下的處理
(a)如圖6所示，在步驟Sl和步驟S2之間，追加圖2的步驟S3的處理步驟S3A ;
(b)如圖6所示，在步驟S6和步驟S7之間，追加步驟S21 步驟S24。
在這里，該實施方式涉及的控制器6的特征在于信號質量測量器11測量的信號 質量的位誤碼率為閾值以上(信號質量在閾值以下，在步驟S21中為YES)時，在步驟S22 中減少計算部9a的計算量的比例a ，執行步驟S4 步驟S6的自適應控制處理。
在圖6中，首先在步驟Sl中，天線la、 lb開始無線通信，在步驟SA3中，計算部控制 器10根據移動速度檢出器14檢出的移動速度v，參照存儲器10a，決定計算部9a和計算部 9b的計算量的比率a)后設定。然后在步驟S2中，從模擬/數字變換電路5取得 接收的無線信號。接著，和圖2—樣，執行步驟S3 步驟S6。再接著，在步驟S21中，判斷信 號質量測量器11測量的信號質量的位誤碼率是否為閾值以上，NO時進入步驟S7，YES時進 入步驟S22，從計算部9a的計算量的比例a中減去規定的比例a in。(最好是0〈 a in。〈0. 1， 例如、 。 = 0.01)，將該減法結果作為計算部9&的計算量的比例a設定。進而，在步驟 S23中，判斷計算部9a的計算量的比例a是否為0以下，NO時返回步驟S2， YES時進入步 驟S24，將計算部9a的計算量的比例a設定為0后，返回步驟S2。進而，步驟S7及步驟 S8的處理，和圖2—樣地執行。例如在步驟S21中，判斷信號質量的位誤碼率是否為閾值 0. 001以上。
綜上所述，采用第2實施方式后，能夠在減少具有比較大的收斂誤差的計算部9a 的計算量的比例a的同時，增大具有比較小的收斂誤差的計算部9b的計算量的比例(1— a )后，計算最佳的加權系數W『W2，以便獲得所需的信號質量。因此，在該實施方式中，能夠 不僅根據移動速度v，而且還根據接收的無線信號的信號質量，決定計算量的比率a
15a )后設定，從而具有特有的作用效果能夠計算最佳的加權系數W12、 W2，執行高速而且高 精度的自適應控制處理，解調數據，以便獲得所需的信號質量。
在以上的第2實施方式中，在圖6的步驟S21中，使位誤碼率的閾值為0.001。但 本發明并不局限于此。可以按照無線通信系統的要求增大或減小閾值。另外，作為信號質 量的指標，信號質量測量器11測量位誤碼率。但本發明并不局限于此。進行信息包通信時， 既可以測量位誤碼率，也可以測量其它的處理能力等。具體地說，信號質量測量器11測量 信息包誤碼率時，在步驟S21中判斷信號質量的信息包誤碼率是否在閾值以上；信號質量 測量器11測量處理能力時，在步驟S21中判斷信號質量的處理能力是否在閾值以上。
在以上的第2實施方式中，在圖6的步驟S21中，信號質量測量器11測量位誤碼 率小于閾值時，不使計算部9a的計算量的比例a變化。但本發明并不局限于此。接收的
無線信號的位誤碼率小于閾值時，即獲得所需的信號質量時，可以使具有比較大的收斂誤 差的計算部9a的計算量的比例a只增加規定的比例a^，執行步驟S2 步驟S8的處理， 從而計算最佳的加權系數W12、 W2。
第2實施方式的變形例 圖7是表示第2實施方式的變形例涉及的圖5的控制器6執行的自適應控制處理
的流程圖。第2實施方式的變形例涉及的自適應控制處理，與圖6的第2實施方式涉及的
自適應控制處理相比，其特征在于，包含以下的處理 (a)如圖7所示，在步驟S2和步驟S4之間，追加步驟Sll ; (b)如圖7所示，在步驟S21和步驟S22之間，追加步驟S13 步驟S14。 在這里，該變形例的特征在于在執行步驟S22及步驟S4 步驟S6的自適應控制 處理，直到獲得所需的信號質量為止的同時，如果沒有獲得所需的信號質量時，執行到規定 的次數、為止。
在圖7中，步驟S1、步驟S3A及步驟S2的處理，和圖6—樣地進行。接著，在步驟 Sll中，給參數i設定初始值l。進而，步驟S4 步驟S6及步驟S21的處理，和圖6—樣地 進行。再接著，在步驟S21中，YES時進入步驟S13，判斷參數i是否大于閾值次數ith， YES 時進入步驟S7，N0時進入步驟S14，給參數i加上1后，將該加法結果設定為參數i。進而， 步驟S22 步驟S24、步驟S7及步驟S8的處理，和圖6 —樣地執行。
綜上所述，采用第2實施方式的變形例后，能夠在執行步驟S22及步驟S4 步驟 S6的自適應控制處理，直到獲得所需的信號質量為止的同時，如果沒有獲得所需的信號質 量時，執行到規定的次數ith為止。從而具有特有的作用效果能夠獲得所需的信號質量地 計算最佳的加權系數W12、 W2，執行高速而且高精度的自適應控制處理，解調數據。
第3實施方式
圖8是表示本發明的第3實施方式涉及的自適應控制裝置的結構的方框圖。第3 實施方式涉及的自適應控制裝置，與圖5的第2實施方式涉及的自適應控制裝置相比，如圖 8所示，其特征在于進而取代信號質量測量器ll，具備信號強度測量器12(該信號強度測 量器12測量模擬/數字變換電路(ADC) 5輸入的數字信號的信號強度)，計算部控制器10 根據信號強度測量器12測量的信號強度，決定計算部9a和計算部9b的計算量的比率a / (l一a)。
信號強度測量器12，例如將來自模擬/數字變換電路(ADC)5的2個數字信號功率 合成，測量功率合成后的數字信號的信號強度，將測量結果的信號強度信號向計算部控制 器10輸出。另外，還可以測量2個數字信號中信號強度較強的數字信號的信號強度。圖8 的無線通信裝置的結構，除了信號強度測量器12以外，都和圖1的方框圖的結構相同，所以
不再贅述。
接著，使用圖9講述第3實施方式涉及的自適應控制裝置的控制處理。圖9是表 示圖8的控制器6執行的自適應控制處理的流程圖。第3實施方式涉及的自適應控制處 理，與圖6的第2實施方式涉及的自適應控制處理相比，其特征在于如圖9所示，取代步驟 S21，執行判斷信號強度測量器12測量的信號強度是否小于閾值的步驟S21A的處理。
在這里，該實施方式涉及的控制器6在信號強度測量器12測量的信號強度小于閾 值(在步驟S21A中為YES)時，在步驟S22中減少計算部9a的計算量的比例a ，執行步驟 S4 步驟S6的自適應控制處理。
綜上所述，采用第3實施方式后，不能獲得所需的信號強度時，能夠在減少具有比 較大的收斂誤差的計算部9a的計算量的比例a的同時，增大具有比較小的收斂誤差的計 算部9b的計算量的比例(l一a)后，計算最佳的加權系數W『W"因此，在該實施方式中， 能夠不僅根據移動速度v，而且還根據接收的無線信號的信號強度，決定計算量的比率a / (l一a)后設定，從而具有特有的作用效果即使不能獲得所需的信號強度，也能夠計算最 佳的加權系數W『W2，執行高速而且高精度的自適應控制處理，解調數據。
在以上的第3實施方式中，在圖9的步驟S21A中，信號強度測量器12測量的信號 強度為閾值以上時，不使計算部9a的計算量的比例a變化。但本發明并不局限于此。信 號強度測量器12測量的信號強度為閾值以上時，即獲得所需的信號強度時(獲得所需的信 號與熱噪聲之比(SNR))，可以使具有比較大的收斂誤差的計算部9a的計算量的比例a只 增加規定的比例a in。后，計算最佳的加權系數W12、 W2。
第3實施方式的變形例 圖10是表示第3實施方式的變形例涉及的圖8的控制器6執行的自適應控制處 理的流程圖。第3實施方式的變形例涉及的自適應控制處理，與圖9的第3實施方式涉及 的自適應控制處理相比，其特征在于，包含以下的處理
(a)如圖10所示，在步驟S2和步驟S4之間，追加步驟Sll ; (b)如圖10所示，在步驟S21A和步驟S22之間，追加步驟S13 步驟S14。 在這里，該變形例的特征在于在執行步驟S22及步驟S4 步驟S6的自適應控制處理，直到獲得所需的信號強度為止的同時，如果沒有獲得所需的信號強度時，執行到規定的次數、為止。
在圖10中，步驟S1、步驟S3A及步驟S2的處理，和圖9一樣地進行。接著，在步驟Sll中，給參數i設定初始值1。進而，步驟S4 步驟S6及步驟S21A的處理，和圖9 一樣地進行。再接著，在步驟S21A中，YES時進入步驟S13，判斷參數i是否大于閾值次數ith，YES時進入步驟S7，N0時進入步驟S14，給參數i加上1后，將該加法結果設定為參數i。進而，步驟S22 步驟S24、步驟S7及步驟S8的處理，和圖9 一樣地執行。
綜上所述，采用第3實施方式的變形例后，能夠在執行步驟S22及步驟S4 步驟S6的自適應控制處理，直到獲得所需的信號強度為止的同時，如果沒有獲得所需的信號強度時，執行到規定的次數ith為止。從而具有特有的作用效果即使沒有獲得所需的信號強度，也能夠計算最佳的加權系數W『W2，執行高速而且高精度的自適應控制處理，解調數據。
第4實施方式 圖11是表示本發明的第4實施方式涉及的自適應控制裝置的結構的方框圖。第4實施方式涉及的自適應控制裝置，如圖11所示，其特征在于取代圖8的第3實施方式涉及的自適應控制裝置的移動速度檢出器14，具備存儲器13，該存儲器13存放規定期間接收的無線信號的接收信號功率；根據被存儲器13存放的接收信號功率的變化，檢出接收信號功率的下降的時間間隔(信號強度變化的周期)dt后，計算部控制器10根據檢出的接收信號功率的下降的時間間隔dt，使用公式(10)，計算移動速度v后，根據移動速度v，決定計算部9a和計算部9b的計算量的比率a/(1—a)后設定。
圖11的無線通信裝置的結構，除了存儲器13以外，都和圖8的方框圖的結構相
同，所以不再贅述。
使用手機的人以速度v' [m/s]移動時，在多普勒效應的作為下，接收的電波的相
位隨著時間變化。這時，據非專利文獻2所述，相位小可以用下列公式表示。[公式7] (J) = (2 Ji v' dt cos 9 ) /入 (7)
式中dt[秒]是時間間隔，9 [rad.]是電波的到來角度和移動方向之間的角度差，A [m]是電波的波長。在自適應控制裝置中，取得接收信號的數據時和根據取得數據進行自適應控制后，傳輸環境最好一定，或者變化非常小。就是說，需要使公式7的相位的變
18化遠遠小于自適應控制時間。因此，求出相位變化小[rad.]的最大值。在這里，電波的到來角度和移動方向一致時，e成為O，可以獲得最大的相位變化。這時，相位變化小可以用下列公式表示。
[公式8] 小=(2 Ji v， dt)/A (8)
另一方面，手機的使用環境，通常在基站的視線外，所以成為多重波環境。這時，駐波的相位變化在各n [rad.]中成為最小值。就是說，在公式8中，使小=后，速度v'可以用下列公式表示。
[公式9] v' = A /(2 dt) (9)
在公式9中，速度v'的單位是m/s，所以單位是km/h的速度v可以用下列公式表示。[公式10] v = (60X60/1000)v， = (9 入)/(5 dt) (10)
計算部控制器IO根據檢出的接收信號功率的下降的時間間隔dt，使用公式(10)，計算移動速度v后，根據移動速度v，決定計算部9a及9b的計算量的比率a /(1— a )后，設定成所述各計算部9a、9b。
圖12是表示對于被圖11的存儲器13保存的時間而言的接收信號功率的變動的一個例子的圖形。如圖12所示，決定規定的基準值Pr，檢出一定時間內成為基準值Pr以下的次數，從而可以獲得接收信號功率的下降的時間間隔dt。在這里，將連續的采樣成為基準值Pr以下時，作為1次。基準值Pr，如圖12所示，作為只比接收信號功率的平均值Pa下降一定量(在這里是10dB)的值。該一定量的值，根據接收信號功率的變動，既可以設定成大于10dB，也可以設定成小于10dB。
1次計算處理和解調處理所需的時間t。[秒]，是從取得模擬/數字變換電路(ADC)5接收的無線信號的時刻起，到在解調電路8中解調接收的無線信號為止的時刻。在從該取得處理到解調處理為止的期間，周圍環境的變化最好很小。例如控制比率a/(l—a )，以便作為大致的目標，使1次計算處理和解調處理所需的時間t。成為接收信號功率的下降的時間間隔dt的1/10以下。但是，1次計算處理和解調處理所需的時間t。的大致的目標，并不局限于1/10，可以根據無線通信系統要求的信號質量等，設定與1/10不同的值。
綜上所述，采用第4實施方式后，信號強度測量器12具備存儲器13，該存儲器13存放規定期間接收的無線信號的接收信號功率；根據被存儲器13存放的接收信號功率的變化，檢出接收信號功率的下降的時間間隔(信號強度變化的周期)dt后，計算部控制器10根據檢出的接收信號功率的下降的時間間隔dt，使用公式(10)，計算移動速度v后，再根據移動速度v，決定計算部9a及9b的計算量的比率a/(l—a)后設定。因此，在該實施方式中，能夠根據接收信號功率的下降的時間間隔dt，計算包含周圍環境在內的移動速度v，能夠根據包含周圍環境在內的移動速度v，決定比率a/(1—a)后設定，從而具有特有的作用效果能夠計算與隨時變化的傳輸環境對應的最佳的加權系數W『W2，執行高速而且高
精度的自適應控制處理，解調數據。
在以上的第4實施方式中，講述了信號強度測量器12包含存儲器13的結構。但本發明并不局限于此。例如還可以用和信號強度測量器12不同的電路構成存儲器13。進而，在第4實施方式中，也可以使用第1或第2實施方式涉及的移動速度的檢出方法。
第4實施方式的變形例 圖13是表示本發明的第4實施方式的變形例涉及的自適應控制的結構的方框圖。第4實施方式的變形例涉及的自適應控制裝置，其特征在于計算部控制器10取代參照圖11的存儲器10a，根據接收信號功率的下降的時間間隔dt，計算計算部9a及9b的計算量的比率a/(l—a)后設定。更詳細地說，計算部控制器10進行下述控制根據接收信號功率的下降的時間間隔dt，計算計算部9a及9b的計算量的比率a /(1— a )，用計算的比率執行各計算部9a及9b的計算處理，從而使在執行各計算部9a及9b進行的計算處理和解調器8進行的解調處理的期間中的無線信號的相位變化，為了執行解調處理而成為非常小的值。
計算量的比率a /(1— a )，如前所述，最好使1次計算處理和解調處理所需的時間t。成為接收信號功率的下降的時間間隔dt的1/10以下地進行控制。下面，詳述這種比
率的控制。
在計算部9a、9b的計算處理中，使1個步驟(或一個循環)花費的時間為A^、At2。另外，如果使總計算量(步驟或循環的反復次數)為N，那么加權系數的計算處理所需的時間t。。，就可以用下列公式獲得。
[公式ll] tc0 = round(Na ) A t,round(N(1—a )) A t2 (11)
式中roundO表示對于小數點以下的位而言的四舍五入。
將公式11代入公式5后，可以獲得加權系數的計算處理和接收數據的解調處理所需的時間t。[秒]。在這里，例如利用ts[秒]表示為了用無線進行收發的接收信號的槽間隔時，可以用下列公式表示時間t。。
[公式12] tc《max(ts，K dt) (12)
式中dt是接收信號功率的下降的時間間隔(參照圖12) ， K是取決于解調方式的比例系數。在公式12中，從抑制功率消費的觀點出發，試圖盡量減少進行加權系數的計算處理(即更新處理)的頻度，假設更新加權系數的頻度成為最高的是按照接收信號的槽間隔ts更新時。但是在無線環境的變化小、與接收信號的槽間隔ts的時間寬度相比接收功率的變化慢時(Kdt>ts)，只要使時間t。滿足t。〈 Kdt即可。就是說，無線環境的變化
小時，不更新加權系數。
在這里，圖14是表示關于圖12的接收信號對于時間而言的相位的變動的一個例子的圖形。如圖14所示，在2個下降之間，信號的相位從一90度向+90度變化。就是說，下降之間的相位的變化量是180度。這樣，需要選擇系數k ，以便使在使用的解調方式中產生的錯誤非常小。例如QPSK信號時，不產生錯誤的相位的偏移9_，是最大±45度。因此，系數k的最大值成為1/4 ( = 45/180)。但這是在信號功率遠遠大于噪聲功率的環境下(視為沒有噪聲的環境下)的值，在有噪聲時，最好采用更小的系數k的值，特別是最好使系數K = 1/10(18度的相位變化4max)以下。這時的CNR最小值的最小值是6.5dB。
這樣，解調器8及合成電路7作媒介，輸入解調器8計算部9a、9b計算部控制器10
按照公式5、11及12，根據接收信號功率的下降的時間間隔dt，計算計算部9a及9b的計
算量的比率a /(1— a )，以便使在執行各計算部9a及9b進行的計算處理和解調器8進行
的解調處理的期間中的無線信號的相位變化，為了執行解調處理而成為非常小的值。這時，
最好將計算部9a進行的計算處理的比率a最小化，將計算部9b進行的計算處理時間最大化。 根據與將信號功率Ps作為1 (振幅=1)時的、不產生錯誤的最大噪聲功率Pn的最大值之比，求出CNR。在這里，相位調制時的該噪聲功率Pn的最大值，可以用下列公式表示。
[公式3][d(e匿-小匿))2 (13) 在公式13中，可以將[rad.]作為單位，采用下列公式定義相位9 max及4MX。
[公式4]附OX
附
(J) = K * JT
(15) 使用相位調制以外的調制方式時，可以根據多個平面內的符號間隔的最小值cLn，
通過下列公式，獲得不產生錯誤的最大噪聲功率Pn的最大值。
式中n_in是相位調制的多值數，如果是BPSK它就是2，如果是QPSK它就是4，如8相PSK它就是8。W""w = W離
、sma% 乂
(17)
式中floorO表示對于小數點以下的舍去。A表示控制的開始時的值。就是說，1時，在計算部9b中需要收斂，需要滿足下列公式。
謂打,(l — a)) 2 A^惑=y 離
力％
(18)
另一方面，a = 1時，根據收斂條件，預先設定計算部9a的最大計算誤差e max，以便滿足下列公式。
A^A^9a =/7離
廣力 人
(19)
乂
22
這樣，可以獲得計算部9a的最大計算誤差e^的最小值。另一方面，計算部9a的最大計算誤差、^的最大值，成為設想的初始值的最大值A^實際上，根據系統，設定成必要的誤差以下。
如上所述，在第4實施方式的變形例涉及的自適應控制裝置中，其特征在于，計算部控制器10進行下述控制根據接收信號功率的下降的時間間隔dt，計算計算部9a及9b的計算量的比率a /(1— a )，用計算的比率執行各計算部9a及9b的計算處理，從而使在執行各計算部9a及9b進行的計算處理和解調器8進行的解調處理的期間中的無線信號的相位變化，為了執行解調處理而成為非常小的值。
第5實施方式 圖15是表示本發明的第5實施方式涉及的自適應控制裝置的結構的方框圖。第5實施方式涉及的自適應控制裝置，與圖1的第1實施方式涉及的自適應控制裝置相比，其特征在于如圖15所示，在天線la、lb和自適應控制電路2A之間，插入模擬/數字變換電路(ADC)5。自適應控制電路2A取代模擬的可變增益放大器3a、3b及模擬的移相器4a、4b，具備數字可變增益放大器16a、16b及數字移相器17a、17b。在這里。該實施方式的特征在于將接收的無線信號變換成數字信號后，放大、移相數字信號。
在圖15中，天線la接收的無線信號，被用模擬/數字變換電路(ADC)5變換成數字信號后，再被數字可變增益放大器16a放大、數字移相器17a移相。另一方面，天線lb接收的無線信號，被用模擬/數字變換電路(ADC) 5變換成數字信號后，再被數字可變增益放大器16b放大、數字移相器17b移相。圖15的無線通信裝置的結構，除了模擬/數字變換電路(ADC)5、數字可變增益放大器16a、16b及數字移相器17a、17b以外，都和圖1的方框圖
的結構相同，所以不再贅述。
綜上所述，采用第5實施方式后，將接收的無線信號變換成數字信號后，再將數字
信號放大、移相。因此，在該實施方式中，自適應控制電路2A不是模擬處理接收的無線信
號，能夠對它進行數字處理，從而具有特有的作用效果能夠執行高速而且高精度的自適應
控制處理，解調數據，進而還能夠實現節電化。 在以上的第5實施方式中，可以和第2實施方式同樣，具備檢出接收數據的信號質量的信號質量測量器，計算部控制器IO按照該信號質量，使計算量的比率a/(l—a)變化。另外，也可以和第3實施方式同樣，具備檢出接收的無線信號的信號強度的信號強度測量器，計算部控制器10按照該信號強度，使計算量的比率a/(l—a)變化。另外，還可以和第4實施方式同樣，具備包含保存接收的無線信號的接收信號功率的存儲器的信號強度測量器，信號強度測量器根據保存的接收信號功率的變化，檢出信號強度變化的周期，計算部控制器10按照該信號強度變化的周期，使計算量的比率a /(1— a )變化。
在以上的各實施方式中，講述了使用2個天線la、lb的結構。但本發明并不局限于此。可以采用3個以上的天線的結構。天線的個數(N個)增加后，能夠增加可以抑制的干擾波的數量(N—1個)，在干擾波較多的環境中發揮很大的作用。
在以上的各實施方式中，講述了使用收斂速度、收斂誤差等不同的2個自適應控制方法的結構。但本發明并不局限于此。可以采用3個以上的自適應控制方法的結構。既可以連續使用它們，還可以按照傳輸環境及移動速度選擇最適當的個數，連續使用。
在以上的各實施方式中，分成計算部9a、9b加以圖示。但本發明并不局限于此。可
以只使用一個計算部，用多個自適應控制方法進行計算。
第6實施方式 圖16是表示本發明的第6實施方式涉及的、具備第1 第5實施方式涉及的自適應控制裝置——自適應天線裝置19的無線通信裝置24的結構的方框圖。第6實施方式涉及的無線通信裝置24，其特征在于使用上述各實施方式涉及的自適應控制裝置，構成無線通信裝置24。
在圖16中，無線通信裝置24具備自適應天線裝置19、輸入電路20(該輸入電路20具有麥克風20A)、輸出電路21 (該輸出電路21具有揚聲器21A)、電源電路22(該電源電路22向無線通信裝置24的各電路供給電源)、裝置控制器23(該裝置控制器23控制該無線通信裝置24整體的動作)。自適應天線裝置19作為第1、第2、第3或第5實施方式涉及的自適應控制裝置構成時，進而具備移動速度檢出器14，或者進而具備為了從移動速度檢出器14中取得移動速度v的接口 。輸入麥克風20A的聲音，被變換成電信號后，該電信號——聲音信號被輸入電路20進行放大等處理后，向自適應天線裝置19的調制器18輸出，經過自適應天線裝置19內的處理后，使用天線la、lb發送。另一方面，自適應天線裝置19接收的無線信號被自適應天線裝置19的調制器18解調成為基帶信號后，輸入輸出電路21，經過放大等處理后，由揚聲器21A輸出。
采用以上結構的無線通信裝置24后，計算出高速而且高精度的最佳的加權系數，從而在接收信號中始終保持最好的信號質量，作為系統，能夠實現具有高信號品質的便攜式無線機等無線通信裝置。
在以上的本實施方式中，無線通信裝置24具備無線接收電路和無線發送電路。但
本發明并不局限于此。可以只用無線接收電路構成。
如上所述.采用本發明涉及的自適應控制裝置及具備它的無線通信裝置后，能夠按照電波傳輸環境，在規定的周期中使控制速度快的算法和雖然控制速度慢但是收斂誤差小的算法的比例變化，從而能夠在有限的控制時間中，獲得信號質量最好的解調信號，實現高品質的無線通信。
權利要求
一種自適應控制裝置，具備信號控制單元，該信號控制單元使用規定的加權系數，對多個天線分別接收的多個無線信號進行自適應控制；和解調單元，該解調單元將所述自適應控制后的無線信號解調成解調數據，其特征在于，所述自適應控制裝置具備第1計算單元，該第1計算單元使用具有規定的第1收斂速度及規定的第1收斂誤差的第1自適應控制方法，用第1計算量計算所述加權系數；第2計算單元，該第2計算單元將所述第1計算單元計算出的加權系數作為初始值，使用具有比所述第1收斂速度慢的第2收斂速度和比所述第1收斂誤差小的第2收斂誤差的第2自適應控制方法，用第2計算量計算所述加權系數，將所述計算的加權系數，設定到所述信號控制單元；和控制單元，該控制單元根據所述自適應控制裝置的移動速度，決定所述第1及第2計算量的比率，并使得用所述決定的比率執行所述第1及第2計算單元的計算處理。
2. 如權利要求1所述的自適應控制裝置，其特征在于進而具備檢出單元，該檢出單元檢出所述自適應控制裝置的移動速度。
3. 如權利要求1所述的自適應控制裝置，其特征在于進而具備第1測量單元，該第1測量單元在規定期間存放所述接收的無線信號，并檢出所述存放的無線信號的變化周期，所述控制單元，根據所述檢出的無線信號的變化周期，計算所述自適應控制裝置的移動速度。
4. 一種自適應控制裝置，具備信號控制單元，該信號控制單元使用規定的加權系數，對多個天線分別接收的多個無線信號進行自適應控制；禾口解調單元，該解調單元將所述自適應控制后的無線信號解調成解調數據，其特征在于，所述自適應控制裝置具備第1計算單元，該第1計算單元使用具有規定的第1收斂速度及規定的第1收斂誤差的第1自適應控制方法，用第1計算量計算所述加權系數；第2計算單元，該第2計算單元將所述第1計算單元計算出的加權系數作為初始值，使用具有比所述第1收斂速度慢的第2收斂速度和比所述第1收斂誤差小的第2收斂誤差的第2自適應控制方法，用第2計算量計算所述加權系數，將所述計算出的加權系數，設定到所述信號控制單元；第1測量單元，該第1測量單元在規定期間存放所述接收的無線信號，檢出所述存放的無線信號的變化周期；禾口控制單元，該控制單元根據所述檢出的無線信號的變化周期，計算所述第1及第2計算量的比率，并使得用所述計算的比率執行所述第1及第2計算單元的計算處理，以便使執行所述第1及第2計算單元的計算處理和所述解調單元的解調處理的期間的無線信號的相位變化成為在執行所述解調處理時為足夠小的值。
5. 如權利要求1 4任一項所述的自適應控制裝置，其特征在于所述控制單元，通過控制來執行所述第1及第2計算單元的計算處理，直到所述解調單元對于規定長度的解調數據進行的解調處理結束為止。
6. 如權利要求1 5任一項所述的自適應控制裝置，其特征在于進而具備第2測量單元，該第2測量單元測量所述解調數據的信號質量，所述控制單元，在所述測量的信號質量小于規定的閾值時，使所述第2計算量增加，而且使所述第l計算量減少。
7. 如權利要求1 5任一項所述的自適應控制裝置，其特征在于進而具備第3測量單元，該第3測量單元測量所述接收的無線信號的信號強度，所述控制單元，在所述測量的信號強度小于規定的閾值時，使所述第2計算量增加，而且使所述第l計算量減少。
8. —種無線通信裝置，其特征在于，具備權利要求1 7任一項所述的自適應控制裝置；禾口無線通信電路，該無線通信電路使用所述自適應控制裝置，接收無線信號。
全文摘要
在自適應控制裝置中，計算部(9a)使用具有規定的第1收斂速度及規定的第1收斂誤差的第1自適應控制方法，用第1計算量的比例α計算所述加權系數。計算部(9b)將計算部(9a)計算出的加權系數作為初始值，使用具有比所述第1收斂速度慢的第2收斂速度和比所述第1收斂誤差小的第2收斂誤差的第2自適應控制方法，用第2計算量的比例(1-α)計算所述加權系數，控制器(6)根據移動體的移動速度，計算比率α/(1-α)，執行計算部(9a、9b)的計算處理。
文檔編號H04B7/08GK101711462SQ20078001790
公開日2010年5月19日 申請日期2007年3月15日 優先權日2006年3月15日
發明者加藤彰, 小川晃一, 小柳芳雄, 山本溫, 巖井浩 申請人:松下電器產業株式會社