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电子设备、电子设备的控制方法以及程序

文献发布时间:2023-06-19 18:35:48


电子设备、电子设备的控制方法以及程序

相关申请的相互参照

本申请主张2020年6月23日在日本进行专利申请的日本特愿2020-108048的优先权,在此引入该在先申请的所有公开内容作为参照。

技术领域

本发明涉及电子设备、电子设备的控制方法以及程序。

背景技术

在无线通信的领域中,已知有如下技术:通过使用规则地排列有多个天线元件(辐射元件)的阵列天线,对从辐射元件辐射的电波的振幅及相位进行电控制,从而能够控制天线的指向性(directivity)。另外,作为使用阵列天线来提高无线通信的通信品质的技术,已知有自适应阵列(adaptive array)。还已知一种使用阵列天线,根据传播环境自适应地控制各天线元件的加权,以电方式改变指向性的天线。这种天线也被称为自适应阵列天线(Adaptive Array Antenna:AAA)。

作为使用上述那样的阵列天线的技术,例如提出了以下那样的技术。即,专利文献1公开了能够接收降低了延迟波或者干涉波的影响的输出信号的自适应阵列的接收装置。另外,专利文献2提出了一起使用波束转向控制(beam steering control)和零陷控制nullsteering control)这两者的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2001-44739号公报

专利文献2:日本特开2001-223516号公报。

发明内容

一个实施方式的电子设备具有:

阵列天线,包括多个天线元件;以及

控制部,以通过所述阵列天线进行电波的发送以及接收中的至少一方的方式进行控制。

所述控制部控制所述阵列天线的指向性,并且通过所述多个天线元件中的规定的天线元件,至少部分地补偿所述阵列天线的指向性中的零点(null point)的接收灵敏度。

一个实施方式的控制方法是具有包括多个天线元件的阵列天线的电子设备的控制方法,其中,所述电子设备的控制方法包括以下步骤:

以通过所述阵列天线控制进行电波的发送以及接收中的至少一方的方式进行控制的步骤;以及

控制所述阵列天线的指向性,并且通过所述多个天线元件中的规定的天线元件,至少部分地补偿所述阵列天线的指向性中的零点的接收灵敏度的步骤。

一个实施方式的程序使控制具有包括多个天线元件的阵列天线的电子设备的计算机执行以下步骤:

以通过所述阵列天线进行电波的发送以及接收中的至少一方的方式进行控制的步骤;以及

控制所述阵列天线的指向性,并且通过所述多个天线元件中的规定的天线元件,至少部分地补偿所述阵列天线的指向性中的零点的接收灵敏度的步骤。

附图说明

图1是示意性地表示一个实施方式的电子设备的结构的功能框图。

图2是说明一个实施方式的电子设备的指向性的例子的图。

图3是说明一个实施方式的控制部中的处理的图。

图4是说明一个实施方式的电子设备的指向性的例子的图。

图5是说明一个实施方式的控制部中的处理的图。

图6是说明一个实施方式的电子设备的指向性的例子的图。

图7是说明一个实施方式的控制部中的处理的图。

图8是说明一个实施方式的控制部中的处理的图。

图9是说明一个实施方式的控制部中的处理的图。

具体实施方式

当使用自适应阵列天线进行波束成形时,由于在所生成的指向性上存在零点,因此产生接收电波时的不灵敏区域。如果能够使用自适应阵列天线来降低接收电波时的不灵敏区域(零点),则能够提高自适应阵列天线的实用性。本发明的目的在于提供一种能够提高自适应阵列天线的实用性的电子设备、电子设备的控制方法以及程序。根据一个实施方式,能够提供一种能够提高自适应阵列天线的实用性的电子设备、电子设备的控制方法以及程序。以下,参照附图对一个实施方式进行详细说明。

一个实施方式的电子设备例如可以是接收从任意的发送装置发送的电波的接收装置。例如,一个实施方式的电子设备也可以是设置于车道的侧方等的路侧机那样的、被定位于所谓的V2I(Vehicle to Infrastructure:车辆和基础设施)的装置中所包含的接收装置。其中,路侧机例如可以向在路侧机周围行驶的汽车等发送信息,或者从在路侧机周围行驶的汽车等接收信息。另外,一个实施方式的电子设备并不限定于路侧机那样的装置中所包含的接收装置,可以是各种设备中所包含的装置,也可以是与各种设备协作地使用的装置。另外,如后所述,一个实施方式的电子设备例如可以是发送电波的发送装置,也可以是进行电波的收发的收发装置。以下,对一个实施方式的电子设备例如是包含在路侧机那样的装置中或与该装置协作地使用的接收装置进行说明。在该情况下,一个实施方式的电子设备可以接收从设置于在路侧机那样的装置的周围行驶的例如汽车等中的发送装置等发送的电波。

(第一实施方式)

已知一种使用上述的自适应阵列天线来实现波束成形的技术。波束成形通过使天线的指向性集中在规定的方向上而能够局部地发送或接收电波,由此能够提高通信性能。在这样的技术中,能够控制自适应阵列天线中的各天线元件的加权(波束成形和/或零陷等)。由此,能够根据传播环境(自适应地)控制各天线元件的加权,从而生成所期望的阵列天线的指向性。在这样的技术领域中,提出了将重点放在生成指向性的性能本身的方案。例如,上述的专利文献1以及专利文献2旨在通过控制多个天线的加权的算法,即使在不利的条件下,对于存在于所期望的地点的通信目标,也能够生成稳定的阵列指向性。

另外,与如波束成形那样局部地收发电波的技术相对照,还存在在具有规定的宽度的范围内收发电波的技术。例如,存在如广播(broadcast)(广播通信)等那样在大范围内发送电波的技术。由于这样的通信技术在大范围内收发电波,因此也被认为与使用上述的自适应阵列的技术相对立。

例如,上述的路侧机利用支援自动驾驶或者安全驾驶等ITS(IntelligentTransport Systems:智能道路交通系统)的技术,在人、车辆、以及道路(基础设施)之间提供信息。还设想该路侧机需要与所有方向进行收发。这种通信也被认为与自适应阵列的兼容性不佳。然而,根据使用上述那样的路侧机的情况不同,有时也希望一边维持与所有方向的电波的收发,一边使波束自适应地(适应性地)朝向例如紧急车辆等局部的方向上。

因此,在一个实施方式的电子设备1中,使用自适应阵列天线进行波束成形,同时降低接收电波时的不灵敏区域(零点)。以下,对实现这种通信的结构进行说明。

图1是示意性地表示一个实施方式的电子设备的结构的功能框图。如上所述,一个实施方式的电子设备可以是接收从发送装置等发送的电波的接收装置。

如图1所示,一个实施方式的电子设备1可以具有接收天线10a、接收天线10b、…、以及接收天线10n。在本发明中,在不特别区分接收天线10a以及接收天线10b那样的多个接收天线的情况下,将它们简称为“接收天线10”。接收天线10是接收从规定的发送装置(发送机)等发送的电波的天线。图1示意性地示出了具有从接收天线10a到接收天线10n共计n个接收天线10的电子设备1。一个实施方式的电子设备1可以具有2个以上的任意的多个接收天线10。在图1所示的电子设备1中,多个接收天线10均可以是无指向性的天线。这样,在一个实施方式的电子设备1中,阵列天线中所包含的多个接收天线10可以是无指向性的天线。

图1所示的电子设备1具有包含多个接收天线10的阵列天线。即,电子设备1可以具有规则地配置的多个接收天线10。例如,电子设备1也可以具有以等间隔地呈直线状配置的多个接收天线10。这样,一个实施方式的电子设备1具有包含多个天线元件的阵列天线。另外,电子设备1所具有的多个接收天线10也可以构成自适应阵列天线。即,电子设备1具有作为自适应阵列天线而发挥功能的多个接收天线10。

如图1所示,电子设备1可以具有LNA(Low Noise Amplifier:低噪声放大器)20a、LNA20b、…、以及LNA20n。在本发明中,在不特别区分LNA20a以及LNA20b那样的多个LNA的情况下,将它们简称为“LNA20”。如图1所示,LNA20分别与对应的接收天线10连接。LNA20以低噪声放大接收天线10接收到的电波(信号)。即,LNA20对各自连接的接收天线10接收到的电波进行放大。图1示意性地示出了具有从LNA20a到LNA20n共计n个LNA20的电子设备1。一个实施方式的电子设备1可以具有2个以上的任意的多个LNA20。例如,一个实施方式的电子设备1可以具有与接收天线10相同数量的LNA20。

如图1所示,电子设备1可以具有降频变频器30a、降频变频器30b、…、以及降频变频器30n。在本发明中,在不特别区分降频变频器30a以及降频变频器30b那样的多个降频变频器的情况下,将它们简称为“降频变频器30”。如图1所示,降频变频器30可以分别与对应的LNA20连接。降频变频器30将从LNA20提供的电波(信号)转换为低频率的信号。即,降频变频器30降低由各自连接的LNA20放大后的电波的频率。图1示意性地示出了具有从降频变频器30a到降频变频器30n共计n个降频变频器30的电子设备1。一个实施方式的电子设备1可以具有2个以上的任意的多个降频变频器30。例如,一个实施方式的电子设备1可以具有与接收天线10相同数量的降频变频器30。

如图1所示,电子设备1可以具有ADC(Analog-to-Digital Converter:模数转换器)40a、ADC40b、…、以及ADC40n。在本发明中,在不特别区分ADC40a以及ADC40b那样的多个ADC的情况下,将它们简称为“ADC40”。如图1所示,ADC40可以分别与对应的降频变频器30连接。ADC40将从降频变频器30提供的模拟信号转换为数字信号。即,ADC40将由各自连接的降频变频器30进行了频率转换的模拟信号转换为数字信号。图1示意性地示出了具有从ADC40a到ADC40n共计n个ADC40的电子设备1。一个实施方式的电子设备1可以具有2个以上的任意的多个ADC40。例如,一个实施方式的电子设备1可以具有与接收天线10相同数量的ADC40。

上述的接收天线10、LNA20、降频变频器30、以及ADC40中的每一个均可以基于已知的技术来构成。因此,对于接收天线10、LNA20、降频变频器30、以及ADC40中的每一个,省略更详细说明。

如图1所示,电子设备1可以具有控制部50。如图1所示,控制部50可以与多个ADC40连接。控制部50对从ADC40提供的数字信号进行规定的数字信号处理。即,控制部50对由多个ADC40从模拟信号转换而来的数字信号进行处理。

控制部50以控制构成电子设备1的各功能部为代表,能够进行电子设备1整体的动作的控制。为了提供用于执行各种功能的控制以及处理能力,控制部50可以包括例如CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)或者DSP(Digital Signal Processor:数字信号处理器)等那样的至少一个处理器。控制部50可以集中由一个处理器实现,也可以由几个处理器实现,还可以分别由单独的处理器实现。处理器可以被实现为单个集成电路。集成电路也称为IC(Integrated Circuit)。处理器可以被实现为多个可通信地连接的集成电路及分立电路。处理器可以基于其他各种已知的技术来实现。在一个实施方式中,控制部50例如可以构成为CPU以及由该CPU执行的程序。控制部50也可以适当地包含控制部50的动作所需的存储器。

如图1所示,由控制部50进行数字信号处理后的结果可以作为接收信号被提供给其他功能部和/或其他装置等。另外,控制部50可以进行控制,以通过包括接收天线10那样的多个天线元件的阵列天线来进行电波的发送以及接收中的至少一方。这样,由规定的控制器发送或者接收电波的控制可以基于已知的技术来配置。因此,对于控制部50进行的与电波的发送或接收有关的控制,省略更详细的说明。

接下来,进一步对一个实施方式的电子设备1接收电波的动作进行说明。

如上所述,图1所示的电子设备1具有作为自适应阵列天线而发挥功能的多个接收天线10。另外,如上所述,当使用自适应阵列天线进行波束成形时,由于在所生成的指向性上存在零点,因此在该零点方向上产生不灵敏区域。

图2是说明使用自适应阵列天线进行波束成形时的不灵敏区域(零点)的图。图2可以是表示例如由图1所示的电子设备1进行波束成形时的天线的指向性的图。在图2中,横轴可以表示以接收天线10为基准的方位角(azimuth),纵轴可以表示由多个接收天线10构成的阵列天线的指向性。在图2中,用虚线表示与方位角相对应的指向性的变化。图2所示的例子示出了在方位角为约0°、约180°、以及约360°时形成的较强的指向性(波束)的情况。另一方面,图2所示的例子示出了在方位角为约90°以及约270°时形成的不灵敏区域(零点)的情况。为了便于说明,图2显示朝向正面(0度)方向的指向性。

包括上述的专利文献1以及专利文献2中的方案在内,在生成阵列天线的权重的方法中,存在不需要的零点,并在该零点的方向上产生不灵敏区域。另外,因零陷,也会在所期望的零点方向以外的方向上产生不期望的零点,并在该零点的方向上也产生不灵敏区域。

因此,一个实施方式的电子设备1使用自适应阵列生成天线的指向性,并且对所生成的零点进行补偿。因此,一个实施方式的电子设备1通过使用自适应阵列生成的指向性,能够在所期望的方向上提供可靠性较高的通信。与此同时,一个实施方式的电子设备1能够通过补偿零点来至少减少由零点引起的不灵敏区域。

图3是说明一个实施方式的电子设备1的控制部50进行的数字信号处理的图。以下,对从接收天线10接收的信号进行的数字信号处理,即图3所示的数字信号处理可以在控制部50中进行。

图3所示的输入a表示由图1所示的接收天线10a接收到的信号被提供给控制部50的信号路径。即,图3所示的输入a表示在图1所示的电子设备1中,由接收天线10a接收到的信号经由LNA20a、降频变频器30a、以及ADC40a被提供给控制部50的路径。同样地,图3所示的输入b表示由图1所示的接收天线10b接收到的信号被提供给控制部50的信号路径。即,图3所示的输入b表示在图1所示的电子设备1中,由接收天线10b接收到的信号经由LNA20b、降频变频器30b、以及ADC40b被提供给控制部50的路径。而且,图3所示的输入n表示由图1所示的接收天线10n接收到的信号被提供给控制部50的信号路径。这样,图3所示的输入a、输入b、…、以及输入n这样的多个输入可以是与图1所示的多个接收天线10分别对应的输入。

如图3所示,从输入a提供的信号被权重调整部510a调整完权重之后,再被提供给加法部512。同样地,从输入b提供的信号被权重调整部510b调整完权重之后,再被提供给加法部512。另外,从输入n提供的信号被权重调整部510n调整完权重之后,再被提供给加法部512。在本发明中,在不特别区分权重调整部510a以及权重调整部510b那样的多个权重调整部的情况下,将它们简称为“权重调整部510”。

加法部512将从多个权重调整部510提供的结果相加。由加法部512进行相加后的得到的结果被提供给权重控制部514以及加法部518。

权重控制部514基于从加法部512提供的相加的结果,控制由多个权重调整部510分别调整的权重。即,权重控制部514控制针对提供给多个权重调整部510中的每一个的信号进行调整的权重。例如,权重控制部514可以根据规定的算法,对来自包含在阵列天线中的每个天线的输出进行权重的控制。具体而言,权重控制部514可以进行用于实现波束成形和/或零陷等的控制。

另外,如图3所示,从输入a、输入b、…、输入n中的任意一个提供的信号被提供给对应的权重调整部510,并且还被提供给相位调整部516。在图3中,示出了输入a被提供给权重调整部510a,并且还被提供给相位调整部516的例子。然而,例如,输入b也可以被提供给权重调整部510b,并且还被提供给相位调整部516。

相位调整部516对从输入a、输入b、…、输入n中的任意一个提供的信号的相位进行调整。相位调整部516例如可以根据从加法部512输出的信号的相位调整从输入a提供的信号的相位。即,相位调整部516可以进行调整,例如,使得从输入a提供的信号的相位与从加法部512输出的信号的相位成为同相。被相位调整部516调整完相位后的信号被提供给加法部518。

加法部518将从加法部512提供的结果和从相位调整部516提供的结果相加。由加法部518进行相加后的结果可以是来自控制部50的输出(图1的接收信号)。

这样,控制部50可以输出使阵列天线中所包含的多个接收天线10中的一个输出与阵列天线的输出成为同相之后合成的结果。另外,相位调整部516实现使阵列天线中所包含的多个接收天线10中的一个输出与阵列天线的输出成为同相的功能。其中,调整相位的原理例如能够与分集式天线的情况下的等增益合成同样地考虑。由于等增益合成是已知的技术,因此省略更详细的说明。相位调整部516只要发挥调整相位以使输出功率成为最大的功能即可。

图4是表示由控制部50进行的图3所示的数字信号处理的结果的例子的图。图4与图2同样地可以是表示例如由图1所示的电子设备1进行波束成形时的天线的指向性的图。在图4中,也与图2同样地,横轴表示以接收天线10为基准的方位角(azimuth),纵轴表示由多个接收天线10构成的阵列天线的指向性。

为了进行比较,图4用虚线表示图2所示的结果。图3所示的数字信号处理的结果在图4中用点划线表示。在图2所示的例子中,在方位角为约90°以及约270°时,形成有不灵敏区域(零点)。另一方面,图4示出了通过图3所示的数字信号处理,在方位角为约90°以及约270°时,不灵敏区域(零点)被补偿而减少的情况。为了便于说明,图4也与图2同样地,显示朝向正面(0度)方向的指向性。如图4中的点划线的曲线所示,在正面(0度)方向上形成波束的同时(并不是完全的无指向性),至少部分地消除了不灵敏区域。

这样,在一个实施方式的电子设备1中,控制部50控制阵列天线的指向性。另外,控制部50在进行上述控制的同时,通过多个天线元件(接收天线10)中的规定的天线元件(例如接收天线10a),至少部分地补偿阵列天线的指向性中的零点的接收灵敏度。控制部50也可以输出在合成来自多个天线元件(接收天线10)的输出得到的结果上合成来自规定的天线元件(例如接收天线10a)的输出得到的结果。即,控制部50也可以具有加法部518。另外,控制部50也可以进行相位调整,使得来自规定的天线元件(例如接收天线10a)的输出的相位与通过合成来自多个天线元件(接收天线10)的输出而得到的结果的相位成为同相。即,控制部50也可以具有相位调整部516。即,相位调整部516可以进行调整,例如使得从输入a提供的信号的相位与从加法部512输出的信号的相位成为同相。被相位调整部516调整完相位后的信号被提供给加法部518。另外,控制部50也可以基于合成来自多个天线元件的输出得到的结果,对来自多个天线元件的输出进行加权。即,控制部50也可以具备权重控制部514。

根据一个实施方式的电子设备1,利用自适应阵列,在提供局部可靠性较高的通信的同时,也能够提供例如广播等那样的大范围的通信。根据一个实施方式的电子设备1,能够补偿由自适应阵列形成的指向性中的零点。根据电子设备1,能够消除由零点引起的不灵敏区域,并能够在局部方向上提高通信性能,同时提供大范围的通信。

如上所述,根据一个实施方式的电子设备1,能够使用自适应阵列天线,减少接收电波时的不灵敏区域(零点)。因此,根据一个实施方式的电子设备1,能够提高自适应阵列天线的实用性。

(第二实施方式)

接下来,对第二实施方式的电子设备1进行说明。第二实施方式能够通过与在图1中说明的第一实施方式的电子设备1相同的结构来执行。第二实施方式的电子设备1可以部分地改变在图3中说明的数字信号处理。在以下的说明中,适当地简化或省略与上述的第一实施方式的电子设备1相同的内容的说明。

图5是说明一个实施方式的电子设备1的控制部50进行的数字信号处理的图。以下,针对从接收天线10接收的信号进行的数字信号处理,即图5所示数字信号处理可以在控制部50中进行。

图5所示的数字信号处理是在图3所示的数字信号处理中附加了乘法部520的处理。在图5中,也与图3的情况相同,输入a、输入b、…、以及输入n中的任意一个(例如输入a)被提供给对应的权重调整部510(权重调整部510a),并且还被提供给相位调整部516。另一方面,在图5所示的数字处理中,输入a、输入b、…、以及输入n中的任意一个在被提供给相位调整部516之前,由乘法部520进行乘法运算。乘法部520可以具有能够对所提供的信号乘以规定的系数的、例如作为适当的放大器的功能。由乘法部520进行乘法运算的结果被提供给相位调整部516。图5所示的数字信号处理除了附加乘法部520的观点之外,其余可以与图3所示的数字信号处理相同。

在图5所示的处理中,也与图3所示的处理同样地,控制部50也可以输出使阵列天线中所包含的多个接收天线10中的一个输出与阵列天线的输出成为同相之后进行合成的结果。其中,在图5所示的处理中,乘法部520可以输出使对阵列天线中所包含的多个接收天线10中的一个输出乘以规定的系数后得到的结果与阵列天线的输出成为同相之后进行合成得到的结果。在图5所示的处理中,相位调整部516也实现使阵列天线中所包含的多个接收天线10中的一个输出与阵列天线的输出成为同相的功能。

图6是表示由控制部50进行的图5所示的数字信号处理的结果的例子的图。与图2以及图4同样地,图6可以是表示例如由图1所示的电子设备1进行波束成形时的天线的指向性的图。在图6中,也与图2以及图4同样地,横轴可以表示以接收天线10为基准的方位角(azimuth),纵轴可以表示由多个接收天线10构成的阵列天线的指向性。

为了进行比较,图6也一并示出了图2以及图4中所示的结果。即,在图6中用虚线表示的曲线(α=0)与图2以及图4所示的结果相同。图6所示的α=0的曲线表示在图5所示的乘法部520中将0作为规定的系数进行乘法运算时的例子。另外,在图6中,用点划线所示的曲线(α=1)与图4所示的结果相同。图6所示的α=1的曲线表示在图5所示的乘法部520中,将1作为规定的系数进行乘法运算时的例子。另外,图6也示出了在图5所示的乘法部520中,将α=0.5、α=0.25、以及α=0.125作为规定的系数进行乘法运算时的曲线的例子。

如图2以及图4所示,图6所示的α=0的曲线与利用图1所示的电子设备1进行通常的波束成形的结果没有变化,在其指向性上产生不灵敏区域。另一方面,图6所示的α=0.125、α=0.25、α=0.5、以及α=1的曲线在正面(0度)方向上形成波束的同时(并不是完全的无指向性),至少部分地消除了不灵敏区域。

这样,在电子设备1中,控制部50也可以对来自规定的天线元件(例如接收天线10a)的输出乘以规定的系数。即,控制部50也可以具有乘法部520。在该情况下,在电子设备1中,控制部50也可以进行相位调整,使得将乘以了规定的系数的输出的相位与通过合成来自多个天线元件(接收天线10)的输出而得到的结果的相位成为同相。即,控制部50例如也可以将乘以了规定的系数的输出的相位调整为与从加法部512输出的信号的相位同相。

根据一个实施方式的电子设备1,能达到与第一实施方式的电子设备1相同的效果。即,根据一个实施方式的电子设备1,能够消除由零点引起的不灵敏区域,在局部的方向上提高通信性能,同时提供大范围的通信。另外,根据一个实施方式的电子设备1,能够调整补偿不灵敏区域(零点方向)的程度。

(第三实施方式)

接下来,对第三实施方式的电子设备1进行说明。第三实施方式与第二实施方式同样地,能够通过与在图1中说明的第一实施方式的电子设备1相同的结构来执行。第三实施方式的电子设备1也可以部分地改变在图5中说明的数字信号处理。在以下的说明中,适当地简化或省略与上述的第一实施方式以及第二实施方式的电子设备1相同内容的说明。

图7是说明一个实施方式的电子设备1的控制部50进行的数字信号处理的图。以下,针对从接收天线10接收的信号进行的数字信号处理,即图7所示的数字信号处理可以在控制部50中进行。

在图5所示的第二实施方式中,输入a、输入b、…、以及输入n中的任意一个(例如输入a)被提供给对应的权重调整部510,并且经由乘法部520被提供给相位调整部516。在图5所示的第二实施方式中,可以在多个输入中适当地选择经由乘法部520被提供给相位调整部516的输入。然而,例如在衰减环境的情况下,也可以假设从多个接收天线10中的每一个提供的输入的电平不同。在这种情况下,例如,也可以在从多个接收天线10中的每一个提供的输入中选择来自电平最高的接收天线的输入。这样,一个实施方式的电子设备1的控制部50可以在从多个接收天线10提供的输入中选择与阵列天线的输出合成的输入。

如图5所示,切换部530a对输入a经由乘法部520被提供给相位调整部516的路径的开闭进行切换。另外,如图5所示,切换部530b对输入b经由乘法部520被提供给相位调整部516的路径的开闭进行切换。同样地,如图5所示,切换部530n可以对输入n经由乘法部520被提供给相位调整部516的路径的开闭进行切换。在本发明中,在不特别区分切换部530a以及切换部530b那样的多个切换部的情况下,将它们简称为“切换部530”。一个实施方式的控制部50可以具有2个以上的任意的多个切换部530。例如,一个实施方式的控制部50可以具有与输入a、输入b、…、以及输入n那样的多个输入的数量相同数量的切换部530。控制部50可以进行控制以通过适当地切换多个切换部530,从而将输入a、输入b、…、以及输入n那样的多个输入中的任意一个经由乘法部520提供给相位调整部516。

这样,在一个实施方式的电子设备1中,控制部50也可以将从来自多个天线元件(接收天线10)的输出中选择的任意一个输出作为来自多个天线元件中的规定的天线元件的输出。另外,控制部50也可以将从来自多个天线元件(接收天线10)的输出中的电平最高的输出中选择出的输出作为来自规定的天线元件的输出。另外,控制部50也可以通过切换来自多个天线元件(接收天线10)的输出的路径,来选择来自规定的天线元件的输出。即,控制部50也可以具有切换部530。

在上述的例子中,在从多个接收天线10中的每一个提供的输入中,选择出了来自电平最高的接收天线的输入。然而,在选择来自多个接收天线10的输入时,例如,也可以基于阵列天线的加权的计算结果来进行选择。阵列天线的加权的计算能够通过控制阵列的权重的算法部分来进行。例如,阵列天线的加权的计算也可以在图7所示的权重控制部514中进行。例如,权重控制部514在使用最大比合成算法来计算阵列天线的加权的情况下,也可以在多个接收天线10中,选择与阵列天线的加权的最大值对应的天线。

(第四实施方式)

接下来,对第四实施方式的电子设备1进行说明。第四实施方式与第三实施方式同样地能够通过与在图1中说明的第一实施方式的电子设备1相同的结构来执行。第四实施方式的电子设备1可以部分地改变在图7中说明的数字信号处理。在以下的说明中,适当地简化或省略与上述的第一实施方式至第三实施方式的电子设备1相同的内容的说明。

在上述的第一实施方式至第三实施方式中,电子设备1例如如图4以及图6所示,补偿全部的零点(不灵敏区域)。与此相对地,在本实施方式中,电子设备1仅选择地补偿规定的零点(例如一部分的零点)。

图8是表示一个实施方式的电子设备1的阵列天线(多个接收天线10)的配置的例子的图。如图8所示,在一个实施方式的电子设备1中,为了便于说明,例如可以呈直线状等间隔地配置多个接收天线10(例如接收天线10a、接收天线10b、…、以及接收天线10n)。在一个实施方式中,多个接收天线10的配置并不限定于呈直线状等间隔的配置。

如图8所示,呈直线状等间隔配置的阵列天线(多个接收天线10)的指向性D(θ)能够通过以下的式(1)记述。其中,在式(1)中,假设wi表示阵列天线的权重,d表示天线间隔,λ表示波长。

[式1]

在一个实施方式中,控制部50通过获取阵列天线的加权,能够判别天线的指向性。即,控制部50通过对式(1)进行计算,能够掌握零点(不灵敏区域)。因此,在一个实施方式的电子设备1中,控制部50通过在想要补偿的零点的方向上进行波束成形,从而能够补偿该零点(不灵敏区域)。

图9是说明一个实施方式的电子设备1的控制部50进行的数字信号处理的图。以下,针对从接收天线10接收的信号进行的数字信号处理,即图9所示的数字信号处理可以在控制部50中进行。

在图7所示的第三实施方式中,输入a、输入b、…、以及输入n分别经过对应的切换部530以及乘法部520被提供给相位调整部516。与此相对地,在图9所示的第四实施方式中,从输入a提供的信号在被对应的权重调整部540a调整完权重之后,再被提供给加法部550。同样地,从输入b提供的信号在被对应的权重调整部540b调整完权重之后,再被提供给加法部550。另外,从输入n提供的信号在被对应的权重调整部540n调整完权重之后,再被提供给加法部550。在本发明中,在不特别区分权重调整部540a以及权重调整部540b那样的多个权重调整部的情况下,将它们简称为“权重调整部540”。

如图9所示,被多个权重调整部540调整完权重后的结果由加法部550进行加法运算。由加法部550进行加法运算后的结果在被相位调整部516调整完相位之后,再被提供给加法部518。相位调整部516例如可以将从多个权重调整部540提供的信号的相位调整为与从加法部512输出的信号的相位同相。被相位调整部516调整完相位后的信号被提供给加法部518。

如上所述,控制部50通过获取阵列天线的加权,能够判别天线的指向性。因此,如图9所示,一个实施方式的控制部50也可以基于由权重控制部514进行的加权的控制的结果,在计算部552中计算出指向性。另外,控制部50通过对上述的式(1)进行计算,能够掌握零点(不灵敏区域)。因此,如图9所示,一个实施方式的控制部50可以基于由计算部552计算出指向性,在确定部554中确定补偿的零点。另外,如在第三实施方式中说明的那样,控制部50通过在想要补偿的零点的方向上进行波束成形,能够补偿该零点(不灵敏区域)。因此,如图9所示,一个实施方式的控制部50可以基于由确定部554确定的补偿的零点,在波束成形部556中进行波束成形。

如图9所示,在一个实施方式中,控制部50可以基于由波束成形部556进行的波束成形,分别控制多个权重调整部540中的加权。

这样,在一个实施方式的电子设备1中,控制部50可以进行控制,以在包含多个接收天线10的阵列天线的指向性中,至少部分地补偿规定的零点的接收灵敏度。根据一个实施方式的电子设备1,能够选择性地补偿零点(不灵敏区域)。

虽然本发明基于各附图和实施例进行说明,但应注意只要是本领域技术人员就容易基于本发明进行各种变形或修正。因此,应注意这些变形或修正包含在本发明的范围中。例如,各功能部中包含的功能等可以以在逻辑上不矛盾的方式进行再配置。多个功能部等可以组合成一个,也可以被分割。对于上述本发明的各实施方式,不限定于忠实地实施分别说明的各实施方式,能够适当组合各特征或省略一部分来实施。即,对于本发明的内容,只要是本领域技术人员就能够基于本发明进行各种变形和修正。因此,这些变形和修正包含于本发明的范围内。例如,在各实施方式中,各功能部、各方法、各步骤等能以在逻辑上不矛盾的方式追加到其他实施方式中或替换其他实施方式的各功能部、各方法、各步骤等。另外,在各实施方式中,可以将多个各功能部、各方法、各步骤等组合成一个或分割。另外,对于上述本发明的各实施方式,不限定于忠实地实施分别说明的各实施方式,能够适当组合各特征或省略一部分来实施。

例如,在假设电子设备是接收电波的接收装置的情况下,对上述的各实施方式进行说明。即,一个实施方式的电子设备1可以通过包含多个接收天线10的阵列天线来接收电波。然而,一个实施方式的电子设备1可以代替接收装置的功能或者作为接收装置发挥功能的同时,作为发送装置而发挥功能。即,上述的各实施方式也可以实施为作为发送装置而发挥功能的电子设备。在该情况下,例如也可以使接收天线10为发送天线,使LNA20为功率放大器,使降频变频器30为升频变频器,使ADC40为DAC(Digital-to-Analog Converter)来配置。其中,代替LNA20使用的功率放大器例如可以是功率放大器等。另外,代替降频变频器30使用的升频变频器可以将信号的频率变换得较高。另外,代替ADC40使用的DAC可以将数字信号转换为模拟信号。

另外,上述的实施方式并不限定于只作为电子设备1的实施方式。例如,上述的实施方式可以作为电子设备1那样的设备的控制方法来实施。而且,例如,上述的实施方式也可以作为执行电子设备1那样的设备的程序来实施。

附图标记的说明:

1 电子设备

10 接收天线

20LNA(Low Noise Amplifier)

30降频变频器

40ADC(Analog-to-Digital Converter)

50控制部

技术分类

06120115628533