特許 7056912 受信装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-04-11

(45)【発行日】2022-04-19

(54)【発明の名称】受信装置

(51)【国際特許分類】

   H04B 7/08 20060101AFI20220412BHJP

   H04B 7/155 20060101ALI20220412BHJP

【ＦＩ】

H04B7/08 802

H04B7/08 480

H04B7/155

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2018065226

(22)【出願日】2018-03-29

(65)【公開番号】P2019176414

(43)【公開日】2019-10-10

【審査請求日】2021-01-26

(73)【特許権者】

【識別番号】503361400

【氏名又は名称】国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100161702

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 宏之

(74)【代理人】

【識別番号】100188592

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 洋

(74)【代理人】

【識別番号】100181124

【弁理士】

【氏名又は名称】沖田 壮男

(74)【代理人】

【識別番号】100163496

【弁理士】

【氏名又は名称】荒 則彦

(72)【発明者】

【氏名】臼杵 茂

(72)【発明者】

【氏名】谷島 正信

【審査官】谷岡 佳彦

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－１３１１６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２３３７２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－９２５４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－１４５３４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１６２２３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２３５８４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－３２６４７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／０１７７０００（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ ７／０２－７／１２

Ｈ０４Ｂ ７／１５５

Ｈ０４Ｂ ７／１８５

Ｃｉｎｉｉ

ＩＥＥＥ Ｘｐｌｏｒｅ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のアンテナが互いに間隔を開けて配置されたフェーズドアレイアンテナと、
前記複数の前記アンテナのそれぞれ毎に受信された受信電波それぞれに応じたアナログ信号の位相を移相する移相部と、
前記移相部により移相された前記アナログ信号それぞれの位相に基づくビーム内から到来する電波を対象電波として復調する第１復調部と、
前記複数の前記アンテナのそれぞれにより受信された前記受信電波それぞれについて、前記受信電波に応じた前記アナログ信号をデジタル信号に変換する変換部と、
前記変換部により変換された前記複数の前記デジタル信号を示すデジタル情報を受信時刻同期が可能な態様で記憶される記憶部と、
前記第１復調部が前記対象電波の復調に失敗した場合、前記記憶部に記憶されている前記デジタル情報に基づいて前記対象電波を復調する第２復調部と、
を備える受信装置。

【請求項2】

前記複数の前記アナログ信号のそれぞれを前記変換部に出力するとともに前記移相部に出力する分岐部を備え、
前記変換部は、前記分岐部から取得した前記複数の前記アナログ信号のそれぞれを前記デジタル信号に変換し、
前記移相部は、前記分岐部から取得した前記複数の前記アナログ信号それぞれの位相を移相する、
請求項１に記載の受信装置。

【請求項3】

前記フェーズドアレイアンテナが備える前記複数の前記アンテナはそれぞれ、第１グループと第２グループとのいずれか一方又は両方に属しており、
前記第１復調部は、前記移相部により移相された前記複数の前記受信電波のうち前記第１グループに属する前記アンテナにより受信された前記受信電波それぞれに応じた前記アナログ信号の位相に基づくビームである第１ビーム内から到来する電波を前記対象電波として復調し、
前記移相部により移相された前記複数の前記受信電波のうち前記第２グループに属する前記アンテナにより受信された前記受信電波それぞれに応じた前記アナログ信号の位相に基づくビームである第２ビーム内から到来した電波を誤差電波として復調し、復調した前記誤差電波の強度と前記第２ビームの方向とのそれぞれを示す誤差情報を生成し、生成した前記誤差情報を前記移相部に出力する誤差情報生成部を備え、
前記移相部は、前記誤差情報生成部から取得した前記誤差情報に基づいて、前記第１グループに属する前記アンテナのそれぞれ毎に受信された前記受信電波それぞれに応じた前記アナログ信号の位相を移相する、
請求項１又は２に記載の受信装置。

【請求項4】

前記第２復調部は、前記誤差情報生成部を更に備える、
請求項３に記載の受信装置。

【請求項5】

前記第１復調部が前記対象電波の復調に失敗した場合において、
前記第２復調部は、形成したビームの方向を示すビーム方向情報を前記移相部に出力し、
前記移相部は、前記第２復調部から取得した前記ビーム方向情報が示す方向のビームを形成する位相へと前記受信電波の位相を移相する、
請求項１から４のうちいずれか一項に記載の受信装置。

【請求項6】

前記移相部は、前記移相部により移相された前記アナログ信号それぞれの位相に基づくビームの形状と前記対象電波の復調の成否と当該ビームの方向の変化とが対応付けられた情報を含む情報が学習された機械学習のアルゴリズムに基づいて、前記複数の前記アンテナのそれぞれ毎に受信された前記受信電波それぞれに応じた前記アナログ信号の位相を移相する、
請求項１から５のうちいずれか一項に記載の受信装置。

【請求項7】

前記第２復調部は、前記第２復調部により形成されたビームの形状と前記対象電波の復調の成否と当該ビームの方向の変化とが対応付けられた情報を含む情報が学習された機械学習のアルゴリズムと、前記記憶部に記憶されている前記デジタル情報とに基づいて１以上のビームを形成する、
請求項１から６のうちいずれか一項に記載の受信装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、受信装置に関する。

【背景技術】

【0002】

アンテナによって電波を受信する受信装置に関する技術の研究や開発が行われている。

【0003】

これに関し、複数のアンテナが互いに間隔を開けて配置されたフェーズドアレイアンテナを備えた受信装置が知られている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】米国特許第７７８７８１９号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

フェーズドアレイアンテナを備えた受信装置がビームを形成する方法としては、ＡＢＦ（Analog Beam Forming）とＤＢＦ（Digital Beam Forming）との２つの方法が知られている。

【0006】

ＡＢＦでは、フェーズドアレイアンテナが備える複数のアンテナのそれぞれによって受信された電波それぞれに応じたアナログ信号に基づいてビームが形成される。ＡＢＦによってビームを形成する受信装置は、ＤＢＦによってビームを形成する場合と比較して、当該ビーム内から到来する電波を受信してから復調するまでの間の時間を短くすることができる場合がある。これは、ＤＢＦは、当該ビームの形成に応じた処理が必要であるためである。しかしながら、ＡＤＦの当該受信装置は、複数の人工衛星のそれぞれから送信された電波を同時刻に受信するためには、当該人工衛星の数と同じ数のフェーズドアレイアンテナを備える必要があることが知られている。また、当該受信装置は、例えば、電波を受信したい対象となる人工衛星の軌道の推定精度が低い等の理由によって当該人工衛星から送信された電波の受信に失敗した場合、受信に失敗した時間から受信可能となるまでの時間の間に取得されたはずの情報が失われるとともに、当該電波の復調を再開することが困難な場合があった。

【0007】

一方、ＤＢＦでは、フェーズドアレイアンテナが備える複数のアンテナのそれぞれによって受信された電波に応じたデジタル信号を示すデジタル情報として記憶し、記憶したデジタル情報に基づいてビームが形成される。ＤＢＦによってビームを形成する受信装置は、当該受信装置の上空を通過する複数の人工衛星のそれぞれから送信された電波を、１つのフェーズドアレイによって同時刻に受信することができる。このため、ＡＢＦとＤＢＦとのそれぞれによってビームを形成可能な受信装置は、例えば、電波を受信したい対象となる人工衛星の軌道の推定精度が低い等の理由によって当該人工衛星から送信された電波の受信に失敗した場合であっても、記憶したデジタル情報に基づいて、当該電波を受信可能なビームを形成し直すことができ、その結果、当該電波の情報を欠損することなく、当該電波の復調を容易に再開することができる。しかしながら、ＤＢＦによってビームを形成する受信装置は、ＡＢＦによってビームを形成する場合と比較して、形成したビーム内から到来する電波を受信してから復調するまでの間の時間が長くなってしまう。その結果、受信装置は、ユーザーが所望するタイミングに、ユーザーが所望する情報を提供することができない場合があった。

【0008】

そこで本発明は、上記従来技術の問題に鑑みてなされたものであり、ビーム内から到来する電波を受信してから復調するまでの間の時間を短くすることができるとともに、当該電波の復調に失敗した場合であっても当該電波の情報を欠損することなく復調を再開することができる受信装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上述した課題を解決するために、本発明の一態様は、複数のアンテナが互いに間隔を開けて配置されたフェーズドアレイアンテナと、前記複数の前記アンテナのそれぞれ毎に受信された受信電波それぞれに応じたアナログ信号の位相を移相する移相部と、前記移相部により移相された前記アナログ信号それぞれの位相に基づくビーム内から到来する電波を対象電波として復調する第１復調部と、前記複数の前記アンテナのそれぞれにより受信された前記受信電波それぞれについて、前記受信電波に応じた前記アナログ信号をデジタル信号に変換する変換部と、前記変換部により変換された前記複数の前記デジタル信号を示すデジタル情報を受信時刻同期が可能な態様で記憶される記憶部と、前記第１復調部が前記対象電波の復調に失敗した場合、前記記憶部に記憶されている前記デジタル情報に基づいて前記対象電波を復調する第２復調部と、を備える受信装置である。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、ビーム内から到来する電波を受信してから復調するまでの間の時間を短くすることができるとともに、当該電波の復調に失敗した場合であっても当該電波の情報を欠損することなく復調を再開することができる受信装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】受信装置１の構成の一例を示す図である。

【図2】受信制御装置２０の機能構成の一例を示す図である。

【図3】受信制御部２１の機能構成の一例を示す図である。

【図4】受信制御装置２０がデジタル情報を記憶部２１４に記憶させる処理の流れの一例を示す図である。

【図5】移相制御部２１５Ａが移相器２１５Ｂに設定された移相量を変化させる処理の流れの一例を示す図である。

【図6】移相器２１５Ｂがアナログ信号の移相量を変化させる処理の流れの一例を示す図である。

【図7】受信制御装置２０が対象電波を復調する処理の流れの一例を示す図である。

【図8】誤差情報生成部２１６が誤差情報を生成する処理の流れの一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

＜実施形態＞
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

【0013】

＜受信装置の概要＞
まず、実施形態に係る受信装置１の概要について説明する。図１は、受信装置１の構成の一例を示す図である。

【0014】

受信装置１は、電波を送信する１つ以上の送信元から送信された電波を受信する。図１では、一例として、１つ以上の送信元が３つの人工衛星Ｓである場合について説明する。

【0015】

３つの人工衛星Ｓは、受信装置１に対して各種の情報に応じて変調された電波を送信する。図１に示した人工衛星Ｓ１、人工衛星Ｓ２、人工衛星Ｓ３は、当該３つの人工衛星Ｓの一例である。なお、人工衛星Ｓ１、人工衛星Ｓ２、人工衛星Ｓ３のうちの一部又は全部は、互いに異なる構成であってもよく、互いに同じ構成であってもよい。

【0016】

受信装置１は、フェーズドアレイアンテナ１０と、受信制御装置２０を備える。

【0017】

フェーズドアレイアンテナ１０は、複数のアンテナ１１を備える。図１に示した例では、フェーズドアレイアンテナ１０は、Ｎ個のアンテナ１１としてアンテナ１１－１～アンテナ１１－Ｎを備えている。ここで、Ｎは、２以上の整数である。

【0018】

また、フェーズドアレイアンテナ１０では、Ｎ個のアンテナ１１が互いに間隔を開けて予め決められた位置関係となるように配置されている。

【0019】

Ｎ個のアンテナ１１のそれぞれは、フェーズドアレイアンテナ１０に向かって到来する電波を受信する。すなわち、Ｎ個のアンテナ１１のそれぞれは、フェーズドアレイアンテナ１０のアンテナエレメントである。以下では、説明の便宜上、Ｎ個のアンテナ１１それぞれが受信した電波を、受信電波と称して説明する。Ｎ個のアンテナ１１のそれぞれは、受信電波を受信する毎に、受信した受信電波に応じたアナログ信号を受信制御装置２０に出力する。

【0020】

受信制御装置２０は、ＡＢＦ（Analog Beam Forming）によってビームを形成し、形成したビーム内から到来する電波を対象電波として復調する。

【0021】

より具体的には、受信制御装置２０は、フェーズドアレイアンテナ１０が備える複数のアンテナ１１のそれぞれについて、アンテナ１１により受信された受信電波に応じたアナログ信号をアンテナ１１から取得する。受信制御装置２０は、取得したアナログ信号それぞれの位相を移相し、ビームを形成する。受信制御装置２０は、形成したビーム内から到来する電波を、前述の対象電波として復調する。

【0022】

また、受信制御装置２０は、ＤＢＦ（Digital Beam Forming）によって同一時刻において１以上のビームを形成し、形成したビーム内から到来する電波を対象電波として復調する。

【0023】

より具体的には、受信制御装置２０は、複数のアンテナ１１のそれぞれ毎に受信された受信電波それぞれについて、受信電波に応じたアナログ信号をデジタル信号に変換する。受信制御装置２０は、変換したデジタル信号のそれぞれを示すデジタル情報を、受信時刻同期が可能な態様で記憶する。受信時刻同期が可能な態様とは、例えば、受信時刻が互いに同じである受信電波に応じたデジタル信号を示すデジタル情報同士を対応付けた態様である。受信制御装置２０は、記憶したデジタル情報に基づいて、１以上のビームを仮想的に形成する。受信制御装置２０は、形成した１以上のビームのうち対象電波が到来するビームを特定する。そして、受信制御装置２０は、特定したビーム内から到来する電波を対象電波として復調する。

【0024】

また、受信制御装置２０は、ＡＢＦによって形成したビームに基づく対象電波の復調に失敗した場合、記憶したデジタル情報に基づいて、１以上のビームを仮想的に形成する。受信制御装置２０は、形成した１以上のビーム内から到来する電波を復調する。受信制御装置２０は、復調した１以上の電波の中から対象電波を特定する。後述する第１復調部２２によって当該電波の復調に失敗した場合であっても記憶したデジタル情報に基づいて当該電波の復調を再開することができる。

【0025】

以下では、受信制御装置２０の機能構成と、受信制御装置２０が行う各種の処理とのそれぞれについて詳しく説明する。

【0026】

＜受信制御装置の機能構成＞
以下、図２及び図３を参照し、受信制御装置２０の機能構成について説明する。

【0027】

図２は、受信制御装置２０の機能構成の一例を示す図である。受信制御装置２０は、受信制御部２１と、第１復調部２２と、第１情報処理装置２３と、第２情報処理装置２４を備える。また、第２情報処理装置２４は、第２復調部２４１を備える。

【0028】

受信制御部２１は、フェーズドアレイアンテナ１０が備える複数のアンテナ１１のそれぞれについて、アンテナ１１により受信された受信電波に応じたアナログ信号をアンテナ１１から取得する。また、受信制御部２１は、取得したアナログ信号をデジタル信号に変換する。受信制御部２１は、変換したデジタル信号それぞれを示すデジタル情報を、受信時刻同期が可能な態様で記憶する。また、受信制御部２１は、取得したアナログ信号のそれぞれについて、アナログ信号の位相を移相する。この際、受信制御部２１は、予め記憶された予報値情報が示す予報値に基づいて対象電波を送信している人工衛星Ｓの位置を特定し、特定した位置へのフェーズドアレイアンテナ１０からの方向を到来方向として算出する。受信制御部２１は、算出した到来方向にビームの方向が向かう位相、且つ、ビームの形状が所望の形状となる位相へと、取得したアナログ信号それぞれの位相を移相する。受信制御部２１は、移相した複数のアナログ信号のそれぞれを第１復調部２２に出力する。また、受信制御部２１は、第２情報処理装置２４が備える第２復調部２４１からの要求に応じて、記憶したデジタル情報を第２復調部２４１に出力する。

【0029】

ここで、図３を参照し、受信制御部２１の機能構成について説明する。図３は、受信制御部２１の機能構成の一例を示す図である。受信制御部２１は、複数のアンテナ１１のそれぞれ毎にアンテナ１１と接続するハードウェア機能部として、低雑音増幅器２１１と、ダウンコンバーター２１２と、ＡＤ変換部２１３と、記憶部２１４を備える。図３では、図が煩雑になるのを防ぐため、１個のアンテナ１１によってＮ個のアンテナ１１を表している。このため、図３では、１個の低雑音増幅器２１１によってＮ個の低雑音増幅器２１１を表し、１個のダウンコンバーター２１２によってＮ個のダウンコンバーター２１２を表し、１個のＡＤ変換部２１３によってＮ個のＡＤ変換部２１３を表し、１個の記憶部２１４によってＮ個の記憶部２１４を表している。

【0030】

また、以下では、一例として、フェーズドアレイアンテナ１０において、Ｎ個のアンテナ１１が、第１グループに２以上の第１アンテナとして属する２以上のアンテナ１１と、第１グループと異なる第２グループに２以上の第２アンテナとして属する２以上のアンテナ１１とに分けられている場合について説明する。ここで、２以上の第１アンテナは、前述の対象電波を復調するために用いられる受信電波を受信するアンテナである。また、２以上の第２アンテナは、後述する誤差情報生成部２１６が誤差電波を復調するために用いられる受信電波を受信するアンテナである。なお、フェーズドアレイアンテナ１０において、第２グループは、１つのみあってもよく、複数あってもよい。以下では、一例として、フェーズドアレイアンテナ１０において、Ｎ個のアンテナ１１が、第１グループと、第２１グループ、第２２グループ、第２３グループ、第２４グループの４つの第２グループとに分けられている場合について説明する。この場合、第２１グループには、２以上のアンテナ１１が、２以上の第２１アンテナとして属している。また、当該場合、第２２グループには、２以上のアンテナ１１が、２以上の第２２アンテナとして属している。また、当該場合、第２３グループには、２以上のアンテナ１１が、２以上の第２３アンテナとして属している。また、当該場合、第２４グループには、２以上のアンテナ１１が、２以上の第２４アンテナとして属している。ここで、以下では、説明の便宜上、第２１グループ、第２２グループ、第２３グループ、第２４グループのそれぞれを区別する必要がない限り、まとめて第２グループと称して説明する。また、以下では、説明の便宜上、第１アンテナと第２アンテナとを区別する必要がない限り、まとめてアンテナ１１と称して説明する。また、フェーズドアレイアンテナ１０では、第１グループに属する２以上のアンテナ１１のうちの一部又は全部が、第２グループに属するアンテナ１１として振る舞うように構成されてもよい。すなわち、フェーズドアレイアンテナ１０が備える複数のアンテナ１１はそれぞれ、第１グループと第２グループとのいずれか一方又は両方に属する構成であってもよい。

【0031】

低雑音増幅器２１１は、低雑音増幅器２１１が接続されているアンテナ１１から取得したアナログ信号を増幅する。低雑音増幅器２１１は、増幅したアナログ信号をダウンコンバーター２１２に出力する。

【0032】

ダウンコンバーター２１２は、ダウンコンバーター２１２が接続されている低雑音増幅器２１１が増幅したアナログ信号を当該低雑音増幅器２１１から取得する。ここで、ダウンコンバーター２１２は、周波数変換部２１２Ａと、分岐部２１２Ｂを備える。

【0033】

周波数変換部２１２Ａは、ダウンコンバーター２１２が低雑音増幅器２１１から取得したアナログ信号の周波数を予め決められた周波数に変換する。周波数変換部２１２Ａは、周波数を変換したアナログ信号を分岐部２１２Ｂに出力する。
分岐部２１２Ｂは、周波数変換部２１２Ａが周波数を変換したアナログ信号を周波数変換部２１２Ａから取得する。分岐部２１２Ｂは、取得したアナログ信号をＡＤ変換部２１３に出力するとともに移相部２１５に出力する。

【0034】

ＡＤ変換部２１３は、ＡＤ変換部２１３が接続されているダウンコンバーター２１２の分岐部２１２Ｂからアナログ信号を取得する。ＡＤ変換部２１３は、取得したアナログ信号をデジタル信号に変換する。ＡＤ変換部２１３は、変換したデジタル信号を、当該デジタル信号を示すデジタル情報として記憶部２１４に出力し、記憶部２１４に記憶させる。

【0035】

記憶部２１４は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read－Only Memory）、ＲＯＭ（Read－Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリー等を含む。記憶部２１４は、記憶部２１４が接続されたＡＤ変換部２１３から出力されたデジタル情報を格納する。

【0036】

移相部２１５は、移相制御部２１５Ａを備える。また、移相部２１５は、複数の分岐部２１２Ｂのそれぞれ毎に分岐部２１２Ｂと接続するハードウェア機能部として、移相器２１５Ｂを備える。図３では、図が煩雑になるのを防ぐため、１個の移相器２１５ＢによってＮ個の移相器２１５Ｂを表している。

【0037】

移相制御部２１５Ａは、Ｎ個の移相器２１５Ｂのそれぞれについて、移相器２１５Ｂが分岐部２１２Ｂから取得したアナログ信号の位相を移相する移相量を制御する。具体的には、移相制御部２１５Ａは、図示しない記憶部に予め記憶された予報値情報が示す予報値に基づいて対象電波を送信している人工衛星Ｓの位置を特定し、特定した位置へのフェーズドアレイアンテナ１０からの方向を前述の到来方向として算出する。また、移相制御部２１５Ａは、後述する誤差情報生成部２１６から誤差情報を取得する。移相制御部２１５Ａは、算出した到来方向を、誤差情報に基づいて補正する。移相制御部２１５Ａが誤差情報に基づいて当該到来方向を補正する処理についての詳細は、後述する。

【0038】

移相制御部２１５Ａは、所望の第１位相へと、第１移相器が取得したアナログ信号の位相が移相されるように第１移相器を制御する。第１位相は、補正された到来方向にビームの方向が向かう位相であり、且つ、ビームの形状が所望の形状となる位相である。第１移相器は、２以上の第１アンテナのそれぞれに接続された移相器２１５Ｂのことである。以下では、説明の便宜上、当該到来方向に向いているビームを第１ビームと称して説明する。

【0039】

また、移相制御部２１５Ａは、所望の第２１位相へと、第２１移相器が取得したアナログ信号の位相が移相されるように第２１移相器を制御する。第２１位相は、算出された到来方向からアジマス方向の正方向に予め決められた角度である角度θずれた方向にビームの方向が向かう位相であり、且つ、ビームの形状が所望の形状となる位相である。第２１移相器は、２以上の第２１アンテナのそれぞれに接続された移相器２１５Ｂのことである。

【0040】

また、移相制御部２１５Ａは、所望の第２２位相へと、第２２移相器が取得したアナログ信号の位相が移相されるように第２２移相器を制御する。第２２位相は、算出された到来方向からアジマス方向の負方向に角度θずれた方向にビームの方向が向かう位相であり、且つ、ビームの形状が所望の形状となる位相である。第２２移相器は、２以上の第２２アンテナのそれぞれに接続された移相器２１５Ｂのことである。

【0041】

また、移相制御部２１５Ａは、所望の第２３位相へと、第２３移相器が取得したアナログ信号の位相が移相されるように第２３移相器を制御する。第２３位相は、算出された到来方向からエレベーション方向の正方向に角度θずれた方向にビームの方向が向かう位相であり、且つ、ビームの形状が所望の形状となる位相である。第２３移相器は、２以上の第２３アンテナのそれぞれに接続された移相器２１５Ｂのことである。

【0042】

また、移相制御部２１５Ａは、所望の第２４位相へと、第２４移相器が取得したアナログ信号の位相が移相されるように第２４移相器を制御する。第２４位相は、算出された到来方向からエレベーション方向の負方向に角度θずれた方向にビームの方向が向かう位相であり、且つ、ビームの形状が所望の形状となる位相である。第２４移相器は、２以上の第２４アンテナのそれぞれに接続された移相器２１５Ｂのことである。

【0043】

移相器２１５Ｂは、移相器２１５Ｂが接続された分岐部２１２Ｂからアナログ信号を取得する。移相器２１５Ｂは、取得したアナログ信号の位相を、移相制御部２１５Ａにより指定された位相量移相する。そして、移相器２１５Ｂは、移相したアナログ信号を第１復調部２２に出力するとともに、当該アナログ信号を誤差情報生成部２１６に出力する。

【0044】

誤差情報生成部２１６は、２以上の第２１移相器からアナログ信号を、当該２以上の第２１アナログ信号として取得する。また、誤差情報生成部２１６は、２以上の第２２移相器からアナログ信号を、当該２以上の第２２アナログ信号として取得する。また、誤差情報生成部２１６は、２以上の第２３移相器からアナログ信号を、当該２以上の第２３アナログ信号として取得する。また、誤差情報生成部２１６は、２以上の第２４移相器からアナログ信号を、当該２以上の第２４アナログ信号として取得する。誤差情報生成部２１６は、取得した２以上の第２１アナログ信号それぞれの位相に基づく第２１ビーム内から到来する電波を、第２１誤差電波として復調する。また、誤差情報生成部２１６は、取得した２以上の第２２アナログ信号それぞれの位相に基づく第２２ビーム内から到来する電波を、第２２誤差電波として復調する。また、誤差情報生成部２１６は、取得した２以上の第２３アナログ信号それぞれの位相に基づく第２３ビーム内から到来する電波を、第２３誤差電波として復調する。また、誤差情報生成部２１６は、取得した２以上の第２４アナログ信号それぞれの位相に基づく第２４ビーム内から到来する電波を、第２４誤差電波として復調する。誤差情報生成部２１６は、復調した第２１誤差電波、第２２誤差電波、第２３誤差電波、第２４誤差電波それぞれの強度と、第２１ビーム、第２２ビーム、第２３ビーム、第２４ビームそれぞれの方向とのそれぞれを示す情報を前述の誤差情報として生成し、生成した誤差情報を移相制御部２１５Ａに出力する。

【0045】

なお、移相制御部２１５Ａが初めて各移相器２１５Ｂを制御する前のタイミングにおいて、誤差情報生成部２１６は、誤差がないことを示す誤差情報を移相制御部２１５Ａに出力する構成であってもよく、当該誤差情報を出力しない構成であってもよい。当該タイミングにおいて当該誤差情報を出力しない場合、移相制御部２１５Ａは、誤差がないと判定する。
また、受信制御部２１は、誤差情報生成部２１６を備えない構成であってもよい。この場合、Ｎ個のアンテナ１１は、すべて第１グループに属する第１アンテナである。

【0046】

第１復調部２２は、２以上の第１移相器２１５Ｂからアナログ信号を、当該２以上の第１アナログ信号として取得する。第１復調部２２は、取得した２以上の第１アナログ信号それぞれの位相に基づく第１ビーム、すなわち、当該２以上の第１アナログ信号を合波することによって形成される第１ビーム内から到来する電波を対象電波として復調する。第１復調部２２は、復調した対象電波を示す対象電波情報を第１情報処理装置２３に出力する。なお、第１アナログ信号の合波については、既知の方法によって行われてもよく、これから開発される方法によって行われてもよいため、これ以上の説明を省略する。また、第１アナログ信号を合波する機能は、第１復調部２２と別体に構成されてもよい。

【0047】

第１情報処理装置２３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の図示しないプロセッサーを備え、当該プロセッサーが各種のプログラムを実行することにより、各種の機能部を実現する。

【0048】

第１情報処理装置２３は、第１復調部２２から対象電波情報を取得する。また、第１情報処理装置２３は、ユーザーから操作を受け付ける。第１情報処理装置２３は、ユーザーから受け付けた操作に応じて、取得した対象電波情報に基づく処理を行う。例えば、当該処理は、当該対象電波情報を記憶する処理等である。

【0049】

第２情報処理装置２４は、第２復調部２４１を備える。

【0050】

第２情報処理装置２４は、ＣＰＵ等の図示しないプロセッサーを備え、当該プロセッサーが各種のプログラムを実行することにより、第２復調部２４１等の各種の機能部を実現する。

【0051】

第２復調部２４１は、第２情報処理装置２４がユーザーから受け付けた操作に応じて、記憶部２１４に記憶されたデジタル情報を記憶部２１４から読み出す。第２復調部２４１は、読み出したデジタル情報に基づいて、１以上のビームを仮想的に形成する。第２復調部２４１は、復調した１以上の電波の中から対象電波を特定する。なお、第２復調部２４１は、前述の誤差情報生成部２１６を更に備える構成であってもよい。

【0052】

＜受信制御装置がデジタル情報を記憶部に記憶させる処理＞
以下、図４を参照し、受信制御装置２０がデジタル情報を記憶部２１４に記憶させる処理について説明する。図４は、受信制御装置２０がデジタル情報を記憶部２１４に記憶させる処理の流れの一例を示す図である。ここで、Ｎ個のアンテナ１１のうちのあるアンテナ１１に接続された周波数変換部２１２Ａ、分岐部２１２Ｂ、ＡＤ変換部２１３、記憶部２１４の組み合わせは、他のアンテナ１１に接続された周波数変換部２１２Ａ、分岐部２１２Ｂ、ＡＤ変換部２１３、記憶部２１４の組み合わせと同様の処理を行う。このため、以下では、１つのアンテナ１１である対象アンテナに接続された周波数変換部２１２Ａ、分岐部２１２Ｂ、ＡＤ変換部２１３、記憶部２１４のそれぞれを対象周波数変換部、対象分岐部、対象ＡＤ変換部、対象記憶部と称し、対象周波数変換部、対象分岐部、対象ＡＤ変換部、対象記憶部が行う処理を例に挙げて、受信制御装置２０がデジタル情報を記憶部２１４に記憶させる処理について説明する。すなわち、図４に示したフローチャートの処理は、対象周波数変換部、対象分岐部、対象ＡＤ変換部、対象記憶部のそれぞれが行う処理である。対象周波数変換部、対象分岐部、対象ＡＤ変換部、対象記憶部は、対象アンテナが受信電波を受信する毎に、図４に示したフローチャートのステップＳ１１０～ステップＳ１６０の処理を繰り返し行う。

【0053】

対象低雑音増幅器は、対象アンテナが受信した受信電波に応じたアナログ信号を取得する（ステップＳ１１０）。

【0054】

次に、対象低雑音増幅器は、取得したアナログ信号を増幅する（ステップＳ１２０）。そして、対象低雑音増幅器は、増幅したアナログ信号を、対象周波数変換部に出力する。

【0055】

次に、対象周波数変換部は、増幅されたアナログ信号を取得する。対象周波数変換部は、取得したアナログ信号の周波数を予め決められた周波数に変換する（ステップＳ１３０）。そして、対象周波数変換部は、周波数を変換されたアナログ信号を対象分岐部に出力する。

【0056】

次に、対象分岐部は、取得したアナログ信号を対象分岐部に接続された移相器２１５Ｂに出力するとともに、当該アナログ信号を対象ＡＤ変換部に出力する（ステップＳ１４０）。ステップＳ１４０において対象分岐部から出力されたアナログ信号を取得した当該移相器２１５Ｂが行う処理については、図６に示したフローチャートにおいて説明する。

【0057】

次に、対象ＡＤ変換部は、取得したアナログ信号をデジタル信号に変換する（ステップＳ１５０）。

【0058】

次に、対象ＡＤ変換部は、変換したデジタル信号を示すデジタル情報を生成し、生成したデジタル情報を対象記憶部に記憶させ（ステップＳ１６０）、処理を終了する。

【0059】

ここで、複数のアンテナ１１のそれぞれに接続された周波数変換部２１２Ａ、分岐部２１２Ｂ、ＡＤ変換部２１３、記憶部２１４のそれぞれは、ステップＳ１１０～ステップＳ１６０の処理を行う。すなわち、受信制御部２１は、フェーズドアレイアンテナ１０が備えるＮ個のアンテナ１１のそれぞれが受信電波を受信する毎に、ステップＳ１１０～ステップＳ１６０の処理を繰り返し行う。これにより、受信制御部２１は、フェーズドアレイアンテナ１０が備えるＮ個のアンテナ１１のそれぞれが受信電波に応じたデジタル信号を示すデジタル情報を記憶部２１４に記憶させることができる。

【0060】

＜移相制御部が移相器に設定された移相量を変化させる処理＞
以下、図５を参照し、移相制御部２１５Ａが移相器２１５Ｂに設定された移相量を変化させる処理について説明する。図５は、移相制御部２１５Ａが移相器２１５Ｂに設定された移相量を変化させる処理の流れの一例を示す図である。移相制御部２１５Ａは、移相器２１５Ｂがアナログ信号を分岐部２１２Ｂから取得する前のタイミングにおいて、図５に示したフローチャートのステップＳ２１０～ステップＳ２３０の処理を行い、各移相器２１５Ｂに設定された移相量を変化させる。また、移相制御部２１５Ａは、予め決められた周期が経過する毎に、ステップＳ２１０～ステップＳ２３０の処理を繰り返し行う。

【0061】

移相制御部２１５Ａは、図示しない記憶部に予め記憶された予報値情報を当該記憶部から読み出す。また、移相制御部２１５Ａは、誤差情報生成部２１６から誤差情報を取得する（ステップＳ２１０）。

【0062】

次に、移相制御部２１５Ａは、読み出した予報値情報が示す予報値に基づいて、対象電波を送信している人工衛星Ｓの位置を特定し、特定した位置へのフェーズドアレイアンテナ１０からの方向を到来方向として算出する（ステップＳ２２０）。

【0063】

次に、移相制御部２１５Ａは、算出した到来方向に基づいて、各移相器２１５Ｂに設定された移相量を変化させ（ステップＳ２３０）、処理を終了する。

【0064】

ここで、ステップＳ２３０の処理について説明する。移相制御部２１５Ａは、ステップＳ２３０において算出した到来方向を、ステップＳ２１０において取得した誤差情報に基づいて補正する。例えば、移相制御部２１５Ａは、誤差情報が示す第２１誤差電波、第２２誤差電波、第２３誤差電波、第２４誤差電波それぞれの強度と、第２１ビーム、第２２ビーム、第２３ビーム、第２４ビームそれぞれの方向とのそれぞれを特定する。移相制御部２１５Ａは、特定した第２１誤差電波、第２２誤差電波、第２３誤差電波、第２４誤差電波それぞれの強度の平均値を平均強度として算出する。そして、移相制御部２１５Ａは、算出した平均強度と、特定した第２１ビーム、第２２ビーム、第２３ビーム、第２４ビームそれぞれの方向とに基づいて、平均強度の電波が到来していると推定される方向を算出する。移相制御部２１５Ａは、算出した方向と、算出した到来方向との間の差分が予め決められた許容値未満であると判定した場合、当該到来方向の補正を行わない。一方、移相制御部２１５Ａは、当該差分が当該許容値以上であると判定した場合、当該到来方向を補正し、当該方向と当該到来方向との間の方向を新たな到来方向として算出する。移相制御部２１５Ａは、前述の第１位相へと、２以上の第１移相器が取得したアナログ信号それぞれの位相が移相されるように当該２以上の第１移相器に設定された移相量を変化させる。また、移相制御部２１５Ａは、補正した到来方向に基づいて、第２１ビーム、第２２ビーム、第２３ビーム、第２４ビームそれぞれの方向を算出する。移相制御部２１５Ａは、第２１位相へと、２以上の第２１移相器が取得したアナログ信号それぞれの位相が移相されるように当該２以上の第２１移相器に設定された移相量を変化させる。また、移相制御部２１５Ａは、第２２位相へと、２以上の第２２移相器が取得したアナログ信号それぞれの位相が移相されるように当該２以上の第２２移相器に設定された移相量を変化させる。また、移相制御部２１５Ａは、第２３位相へと、２以上の第２３移相器が取得したアナログ信号それぞれの位相が移相されるように当該２以上の第２３移相器に設定された移相量を変化させる。また、移相制御部２１５Ａは、第２４位相へと、２以上の第２４移相器が取得したアナログ信号それぞれの位相が移相されるように当該２以上の第２４移相器に設定された移相量を変化させる。

【0065】

以上のように、移相制御部２１５Ａは、ステップＳ２１０において読み出した予報値情報と、ステップＳ２１０において取得した誤差情報とに基づいて、Ｎ個の移相器２１５Ｂそれぞれに設定された移相量を変化させる。これにより、受信装置１は、第１ビームを、受信制御装置２０により復調される対象電波の強度が強くなる方向に形成することができる。すなわち、受信装置１は、到来する対象電波の時間的な位置変化に追随することができる。

【0066】

＜移相器がアナログ信号の移相量を変化させる処理＞
以下、図６を参照し、移相器２１５Ｂがアナログ信号の移相量を変化させる処理について説明する。図６は、移相器２１５Ｂがアナログ信号の移相量を変化させる処理の流れの一例を示す図である。各移相器２１５Ｂは、各分岐部２１２Ｂからアナログ信号が出力される毎に、ステップＳ２５０～ステップＳ２６０の処理を繰り返し行う。また、Ｎ個の移相器２１５Ｂは、それぞれ同様の処理を行うため、以下では、１つの移相器２１５Ｂが行う処理を例に挙げて、アンテナ１１－１に接続された移相器２１５Ｂである移相器２１５Ｂ－１がアナログ信号の移相量を変化させる処理について説明する。

【0067】

移相器２１５Ｂ－１は、移相器２１５Ｂ－１が接続された分岐部２１２Ｂからアナログ信号を取得する（ステップＳ２５０）。ここで、移相器２１５Ｂ－１が当該分岐部２１２Ｂから取得するアナログ信号は、図４に示したフローチャートのステップＳ１４０において当該分岐部２１２Ｂから移相器２１５Ｂ－１に出力されたアナログ信号のことである。

【0068】

次に、移相器２１５Ｂ－１は、移相器２１５Ｂ－１に設定されている移相量に基づいて、ステップＳ２５０において取得したアナログ信号の位相を移相する（ステップＳ２６０）。ここで、当該移相量は、図５に示したフローチャートのステップＳ２３０において移相制御部２１５Ａにより変化させられた（すなわち、設定された）移相量のことである。当該位相を移相した後、移相器２１５Ｂ－１が第１アンテナである場合、移相器２１５Ｂ－１は、移相したアナログ信号を第１復調部２２に出力し、処理を終了する。一方、当該位相を移相した後、移相器２１５Ｂ－１が第２アンテナである場合、移相器２１５Ｂ－１は、移相したアナログ信号を誤差情報生成部２１６に出力し、処理を終了する。

【0069】

＜受信制御装置がアナログ信号の移相量を変化させる処理＞
以下、図７を参照し、受信制御装置２０が対象電波を復調する処理について説明する。図７は、受信制御装置２０が対象電波を復調する処理の流れの一例を示す図である。受信制御装置２０は、２以上の第１移相器からアナログ信号が出力される毎に、ステップＳ３１０～ステップＳ３４０の処理を繰り返し行う。

【0070】

第１復調部２２は、２以上の第１移相器からアナログ信号を、当該２以上の第１アナログ信号として取得する。第１復調部２２は、取得した２以上の第１アナログ信号それぞれの位相に基づく第１ビーム内から到来する電波を対象電波として復調する（ステップＳ３１０）。第１復調部２２が行うステップＳ３１０の処理は、既知の方法に基づく処理であってもよく、これから開発される方法に基づく処理であってもよい。

【0071】

次に、第１復調部２２は、ステップＳ３１０において対象電波の復調に失敗したか否かを判定する（ステップＳ３２０）。ここで、第１復調部２２は、例えば、ステップＳ３１０において復調した対象電波の強度が前述の予め決められた閾値未満である場合、当該対象電波の復調に失敗したと判定する。一方、第１復調部２２は、当該対象電波の強度が前述の予め決められた閾値以上である場合、当該対象電波の復調に成功したと判定する。当該対象電波の復調に成功したと判定した場合（ステップＳ３２０－ＮＯ）、第１復調部２２は、当該対象電波を示す対象電波情報を生成し、生成した対象電波情報を第１情報処理装置２３に出力する。第１情報処理装置２３は、対象電波情報を取得し、取得した対象電波情報に基づく処理を行う。当該処理は、例えば、当該対象電波情報を他の装置に出力する処理、当該対象電波情報を記憶する処理等のことである。そして、第１復調部２２は、処理を終了する。一方、当該対象電波の復調に失敗したと判定した場合（ステップＳ３２０－ＹＥＳ）、第１復調部２２は、当該対象電波の復調の失敗を示す情報を第２情報処理装置２４に出力する。第２情報処理装置２４が当該情報を取得した場合、第２情報処理装置２４が備える第２復調部２４１は、記憶部２１４に記憶されたデジタル情報のうち、例えば、復調失敗後の最新の時刻に対応付けられたデジタル情報を記憶部２１４から読み出す（ステップＳ３３０）。

【0072】

次に、第２復調部２４１は、読み出したデジタル情報のそれぞれが示すデジタル信号の位相に基づいて、形成した１以上のビーム内から到来する電波を復調する。第２復調部２４１は、復調した１以上の電波の中から対象電波を特定する（ステップＳ３４０）。そして、第２復調部２４１は、特定した対象電波を示す対象電波情報を生成し、生成した対象電波情報に基づく処理を行う。当該処理は、例えば、当該対象電波情報を他の装置に出力する処理、当該対象電波情報を記憶する処理等のことである。また、第２復調部２４１は、ステップＳ３４０において特定した対象電波の到来方向を含むビームの方向を示すビーム方向情報を移相制御部２１５Ａに出力する。そして、第２復調部２４１は、処理を終了する。なお、移相制御部２１５Ａは、ビーム方向情報を取得した場合、図５に示したフローチャートのステップＳ２２０の処理において、対象電波の復調に成功している時のビーム方向情報に基づいて、ステップＳ２２０において算出した到来方向を補正する。例えば、移相制御部２１５Ａは、当該到来方向を、ビーム方向情報が示す方向に置き換える。これにより、受信制御装置２０は、第１復調部２２による対象電波の復調に失敗した場合であっても対象電波の第１復調部２２による復調を再開することができる。なお、例えば、ＤＢＦによって人工衛星Ｓの追尾を続ける場合、第２情報処理装置２４が、誤差情報生成部２１６が行う処理と同様の処理を行う構成であってもよい。

【0073】

＜誤差情報生成部が誤差情報を生成する処理＞
以下、図８を参照し、誤差情報生成部２１６が誤差情報を生成する処理について説明する。図８は、誤差情報生成部２１６が誤差情報を生成する処理の流れの一例を示す図である。誤差情報生成部２１６は、２以上の第２１移相器、２以上の第２２移相器、２以上の第２３移相器、２以上の第２４移相器のそれぞれからアナログ信号が出力される毎に、図８に示したフローチャートのステップＳ４１０～ステップＳ４３０の処理を繰り返し行う。

【0074】

誤差情報生成部２１６は、第２アンテナに接続された各移相器２１５Ｂからアナログ信号を取得する（ステップＳ４１０）。具体的には、誤差情報生成部２１６は、２以上の第２１移相器から２以上の第２１アナログ信号を取得する。また、誤差情報生成部２１６は、２以上の第２２移相器から２以上の第２２アナログ信号を取得する。また、誤差情報生成部２１６は、２以上の第２３移相器から２以上の第２３アナログ信号を取得する。また、誤差情報生成部２１６は、２以上の第２４移相器から２以上の第２４アナログ信号を取得する。

【0075】

次に、誤差情報生成部２１６は、取得した２以上の第２１アナログ信号、２以上の第２２アナログ信号、２以上の第２３アナログ信号、２以上の第２４アナログ信号のそれぞれに基づいて、前述した第２１誤差電波～第２４誤差電波のそれぞれを復調する（ステップＳ４２０）。

【0076】

次に、誤差情報生成部２１６は、復調した第２１誤差電波、第２２誤差電波、第２３誤差電波、第２４誤差電波それぞれの強度と、前述した第２１ビーム、第２２ビーム、第２３ビーム、第２４ビームそれぞれの方向とのそれぞれを示す情報を誤差情報として生成し、生成した誤差情報を移相制御部２１５Ａに出力する（ステップＳ４３０）。そして、誤差情報生成部２１６は、処理を終了する。

【0077】

以上のように、誤差情報生成部２１６は、誤差情報を生成する。これにより、受信制御装置２０は、第１ビームを、受信制御装置２０により復調される対象電波の強度が強くなる方向に形成することができる。

【0078】

なお、上記において説明した移相制御部２１５Ａは、移相器２１５Ｂにより移相されたアナログ信号それぞれの位相に基づくビームの形状と対象電波の復調の成否と当該ビームの方向の変化とが対応付けられた情報を含む情報が学習された機械学習のアルゴリズムに基づいて、複数のアンテナ１１のそれぞれ毎に受信された受信電波それぞれに応じたアナログ信号の位相を移相する構成であってもよい。ここで、当該アルゴリズムは、例えば、深層学習のアルゴリズムであってもよく、機械学習における他のアルゴリズムであってもよい。これにより、受信装置１は、第１復調部による対象電波の復調を、より確実に精度よく行うことができる。

【0079】

また、上記において説明した第２復調部２４１は、第２復調部２４１により形成されたビームの形状と対象電波の復調の成否と当該ビームの方向の変化とが対応付けられた情報を含む情報が学習された機械学習のアルゴリズムと、記憶部２１４に記憶されているデジタル情報とに基づいて１以上のビームを形成する。ここで、当該アルゴリズムは、例えば、深層学習のアルゴリズムであってもよく、機械学習における他のアルゴリズムであってもよい。これにより、受信装置１は、第２復調部２４１による対象電波の復調を、より確実に精度よく行うことができる。

【0080】

また、上記において説明した第２情報処理装置２４は、ユーザーから受け付けた操作に基づいて、当該操作に応じた時刻に受信された受信電波に応じたデジタル信号を示すデジタル情報を記憶部２１４から第２復調部２４１に読み出させる構成であってもよい。この場合、第２復調部２４１は、読み出したデジタル情報に基づいて、ステップＳ３３０及びステップＳ３４０の処理を行う。これにより、ユーザーは、受信制御装置２０を操作することによって、所望の時刻にフェーズドアレイアンテナ１０によって受信された対象電波を、ユーザーが所望するタイミングにおいて受信制御装置２０に復調させることができる。また、これにより、受信制御装置２０は、フェーズドアレイアンテナ１０によって複数の人工衛星Ｓのそれぞれから同時刻に受信された対象電波のそれぞれを復調することができる。これは、例えば、受信制御装置２０が予め予報値情報を取得不可能な場合であっても、受信制御装置２０によって対象電波の復調を行うことが可能であることを示している。また、受信制御装置２０は、所望の時刻にフェーズドアレイアンテナ１０によって受信された対象電波を、ユーザーが所望するタイミングにおいて受信制御装置２０に復調させることができるため、複数の人工衛星Ｓの運用を１つのフェーズドアレイアンテナ１０を用いて行うことができる。すなわち、受信制御装置２０は、同一時間帯において複数の人工衛星Ｓが編隊を組むことによって観測が行われるコンステレーションにも好適に適用することも可能である。また、受信制御装置２０は、高緯度の地球局における人工衛星Ｓから送信された対象電波の高頻度な受信にも好適に適用することができる。また、受信制御装置２０は、ある時刻において受信装置１に対象電波を送信する人工衛星Ｓが１つのみの場合、第１復調部２２により対象電波を復調することにより、デジタル情報を使う場合と比較して、対象電波の受信から復調までの間の時間を短縮することができる。また、受信装置１は、所望の時刻にフェーズドアレイアンテナ１０によって受信された対象電波を、ユーザーが所望するタイミングにおいて受信制御装置２０に復調させることができるため、例えば、パラボラアンテナのようなアンテナにおいて発生する機械的駆動に伴う追尾の特異点が存在せず、対象電波の初期捕捉方向、すなわち、人工衛星Ｓの初期捕捉方向へ当該アンテナを向ける時間を確保する必要がない。以上のことから、受信装置１は、人工衛星運用における運用コストの低減、限られたリソースでの運用能力の向上等を図ることができるとともに、仰角に応じてのビームの形状を最適化して、人工衛星Ｓの確実な捕捉、受信利得の安定化等を図ることができる。

【0081】

また、上記において説明した第１ビーム、第２１ビーム、第２２ビーム、第２３ビーム、第２４ビームのうちの一部又は全部の形状は、複数の人工衛星Ｓのそれぞれ毎に変化させてもよい。この場合、受信制御装置２０は、ユーザーから受け付けた形状を移相制御部２１５Ａに設定する。

【0082】

また、上記において説明したＡＤ変換部２１３と記憶部２１４との少なくとも一方は、第２情報処理装置２４に備えられる構成であってもよい。

【0083】

なお、上記において説明したＡＤ変換部２１３は、変換部の一例である。

【0084】

以上のように、受信装置１は、複数のアンテナ（この一例において、アンテナ１１）が互いに間隔を開けて配置されたフェーズドアレイアンテナ（この一例において、フェーズドアレイアンテナ１０）と、複数のアンテナのそれぞれ毎に受信された受信電波それぞれに応じたアナログ信号の位相を移相する移相部（この一例において、移相部２１５）と、移相部により移相されたアナログ信号それぞれの位相に基づくビーム内から到来する電波を対象電波として復調する第１復調部（この一例において、第１復調部２２）と、複数のアンテナのそれぞれにより受信された受信電波それぞれについて、受信電波に応じたアナログ信号をデジタル信号に変換する変換部（この一例において、ＡＤ変換部２１３）と、変換部により変換された複数のデジタル信号を示すデジタル情報を受信時刻同期が可能な態様で記憶される記憶部（この一例において、記憶部２１４）と、第１復調部が対象電波の復調に失敗した場合、記憶部に記憶されているデジタル情報に基づいて対象電波を復調する第２復調部（この一例において、第２復調部２４１）と、を備える。これにより、受信装置１は、ビーム内から到来する電波を受信してから復調するまでの間の時間を短くすることができるとともに、当該電波の復調に失敗した場合であっても、当該電波の情報を欠損することなく、当該電波の復調を再開することができる。

【0085】

また、受信装置１は、複数のアナログ信号のそれぞれを変換部に出力するとともに移相部に出力する分岐部（この一例において、分岐部２１２Ｂ）を備える。また、受信装置１では、変換部は、分岐部から取得した複数のアナログ信号のそれぞれをデジタル信号に変換し、移相部は、分岐部から取得した複数のアナログ信号それぞれの位相を移相する。これにより、受信装置１は、ＡＢＦによる対象電波の復調と、ＤＢＦによる対象電波の復調とを効率よく行うことができる。

【0086】

また、受信装置１において、フェーズドアレイアンテナが備える複数のアンテナはそれぞれ、第１グループと第２グループとのいずれか一方又は両方に属しており、第１復調部は、移相部により移相された複数の受信電波のうち第１グループに属するアンテナ（この一例において、第１アンテナ）により受信された受信電波それぞれに応じたアナログ信号の位相に基づくビームである第１ビーム内から到来する電波を対象電波として復調し、移相部により移相された複数の受信電波のうち第２グループに属するアンテナ（この一例において、第２１アンテナ～第２４アンテナ）により受信された受信電波それぞれに応じたアナログ信号の位相に基づくビームである第２ビーム（この一例において、第２１ビーム～第２４ビーム）内から到来した電波を誤差電波（この一例において、第２１誤差電波～第２４誤差電波のそれぞれ）として復調し、復調した誤差電波の強度と第２ビームの方向とのそれぞれを示す誤差情報を生成し、生成した誤差情報を移相部に出力する誤差情報生成部（この一例において、誤差情報生成部２１６）を備え、移相部は、誤差情報生成部から取得した誤差情報に基づいて、第１グループに属するアンテナのそれぞれ毎に受信された受信電波それぞれに応じたアナログ信号の位相を移相する。これにより、受信装置１は、復調される対象電波の強度が強くなる方向に第１ビームを形成することができる。

【0087】

また、受信装置１では、第２復調部は、誤差情報生成部を更に備える。これにより、受信装置１は、ＤＢＦによって復調される対象電波の強度を保持することができる。

【0088】

また、受信装置１では、第１復調部が対象電波の復調に失敗した場合において、第２復調部は、形成したビームの方向を示すビーム方向情報を移相部に出力し、移相部は、第２復調部から取得したビーム方向情報が示す方向のビームを形成する位相へと受信電波の位相を移相する。これにより、受信装置１は、第１復調部２２が対象電波の復調に失敗した場合においても、第１復調部による対象電波の復調を容易に再開することができる。

【0089】

また、受信装置１では、移相部は、移相部により移相されたアナログ信号それぞれの位相に基づくビームの形状と対象電波の復調の成否と当該ビームの方向の変化とが対応付けられた情報を含む情報が学習された機械学習のアルゴリズムに基づいて、複数のアンテナのそれぞれ毎に受信された受信電波それぞれに応じたアナログ信号の位相を移相する。これにより、受信装置１は、第１復調部による対象電波の復調を、より確実に精度よく行うことができる。

【0090】

また、受信装置１では、第２復調部は、第２復調部により形成されたビームの形状と対象電波の復調の成否と当該ビームの方向の変化とが対応付けられた情報を含む情報が学習された機械学習のアルゴリズムと、記憶部に記憶されているデジタル情報とに基づいて１以上のビームを形成する。これにより、受信装置１は、第２復調部による対象電波の復調を、より確実に精度よく行うことができる。

【0091】

以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない限り、変更、置換、削除等されてもよい。

【0092】

また、以上に説明した装置（例えば、受信制御装置２０）における任意の構成部の機能を実現するためのプログラムを、コンピューター読み取り可能な記録媒体に記録し、そのプログラムをコンピューターシステムに読み込ませて実行するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピューターシステム」とは、ＯＳ（Operating System）や周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ（Compact Disk）－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピューターシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバーやクライアントとなるコンピューターシステム内部の揮発性メモリー（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。

【0093】

また、上記のプログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピューターシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピューターシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記のプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上記のプログラムは、前述した機能をコンピューターシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

【符号の説明】

【0094】

１…受信装置、１０…フェーズドアレイアンテナ、１１、１１－１～１１－Ｎ…アンテナ、２０…受信制御装置、２１…受信制御部、２２…第１復調部、２３…第１情報処理装置、２４…第２情報処理装置、２１１…低雑音増幅器、２１２…ダウンコンバーター、２１２Ａ…周波数変換部、２１２Ｂ…分岐部、２１３…変換部、２１４…記憶部、２１５…移相部、２１５Ａ…移相制御部、２１５Ｂ、２１５Ｂ－１…移相器、２１６…誤差情報生成部、２４１…第２復調部、Ｓ、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３…人工衛星

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】