到来波推定システムの実装に関する研究

到波估计系统的实现研究

• 批准号: 03J50361
• 负责人: 廣田 明道
• 金额: $ 1.66万
• 依托单位: Yokohama National University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J50361/
• 关键词: 到来方向推定; MUSIC法; T字型アレーアンテナ; 仮想平面アレーアンテナ; アレー校正方法; 伝播実験; 仮想平画アレーアンテナ; CDMA; パイロット信号; マルチパス; 平面アレーアンテナ

本研究の目的は,市街地などの各地点における到来波を,リアルタイムで推定するシステムの構築である.先行研究において,パイロット信号を用いた到来波推定システムや,固有ベクトルを用いた到来波推定システムを提案し,これらの提案手法が有効であることを確認した.本年度はこれらの特性についての更なる検討や,測定時の作業を削減できると考えられる移動しながらの到来方向推定に関する検討,従来のアレー校正方法よりも高精度な校正方法の提案を行った.本提案手法は,T字型アレーを平行移動して仮想的に平面アレーアンテナで受信したデータを合成し到来方向推定を行う方法で,少ない素子数で推定を行うことができるため,システムコストを削減でき,高精度に推定を行うことができる.提案手法で重要なことは,平面アレーのデータを合成する方法であり,これにより推定精度が異なる.そこで,比較を行い,固有ベクトルを用いた方法が最も精度が良いことを確認した.また,測定時の作業を少なくし,測定を容易にする方法として,移動しながら測定を行う方法を提案した.そして,システムを試作し検討を行い,移動しながらの測定でも十分な精度で推定できることを確認した.到来方向推定システムでは,素子間相互結合や受信機特性のばらつきなどにより,推定精度が劣化する.このため,校正が非常に重要であるが,従来の校正方法では,十分な推定精度を得ることが困難であった.そこで,更なる精度向上のため従来法を改良した校正方法を提案した.本提案手法では,素子間相互結合行列を推定し校正を行った後に,従来法では校正できない誤差も含めたモードベクトルを用いて推定を行うため,精度が向上する.また,本提案手法は相関波なども推定可能である.シミュレーションや実験により,本提案手法の有効性を確認した.以上の結果を,国内外の学会で発表し,論文も投稿中である.

本研究的目的是构建一个实时估计城市地区等各个点的到达波的系统，我们提出了这种方法，并证实了这些提出的方法是有效的。今年，我们将进一步研究这些特征、研究。移动时的到达方向估计，被认为可以减少测量过程中的工作，并研究传统的阵列校准方法。我们还提出了一种高精度的校准方法。所提出的方法是通过平行移动T形阵列并虚拟合成平面阵列天线接收到的数据来估计到达方向的方法，因为估计可以通过数值方式完成，可以降低茎成本并进行高精度估计。该方法中重要的是综合平面阵列数据的方法，这导致估计精度不同。因此，我们进行了比较并计算了使用的方法是最好的。我们还确认了该系统具有良好的精度。我们还提出了一种在移动时进行测量的方法，作为减少测量过程中所需工作量并使测量更容易的方法，我们确认可以以足够的精度来估计估计精度。即使在进行测量时也是如此。在到达方向估计系统中，由于元件之间的相互耦合和接收器特性的变化等因素，估计精度会下降。因此，校准极其重要，采用传统的校准方法，很难获得足够的估计精度。因此，为了进一步提高精度，我们提出了一种校准方法，它是传统方法的改进版本。在所提出的方法中，在估计和校准元件之间的互耦合矩阵之后，使用包含误差的模式向量该方法还能够估计相关波，该方法的有效性已通过模拟和实验得到证实。该论文已发表，目前正在提交。

项目成果

廣田 明道: "T字型アレーアンテナを用いた900MHz帯到来波推定システム"電子情報通信学会論文誌 通信ソサイエティ. Vol.J86-B No.10. 2153-2166 (2003)

Akimichi Hirota：“使用 T 形阵列天线的 900MHz 频带到达波估计系统”，电子、信息和通信工程师协会通讯卷 J86-B No.10（2003 年）。