CN117441296A - 无线通信装置以及无线通信方法 - Google Patents

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Abstract

一种无线通信装置,其包括:天线部,其设置有多个天线单元,多个天线单元收发指向性不同的n个通信信号;多路转换器,其与天线部连接;n个信号收发部,其对应于n个通信信号而设置,与多路转换器连接,并且在生成发送信号的同时解调接收信号,在接收时,多路转换器在比n个各接收信号的码元周期短的采样周期内进行时间分割,从而进行天线部和n个信号收发部的连接的切换,按照每一个指向性对n个接收信号依次采样。在采样周期内,天线部依次接收将与指向性相对应的接收信号分割后得到的分割接收信号。各信号收发部分别解调在与多路转换器连接的时刻依次获取的、与对应于自身的指向性的分割接收信号相对应的接收信号。

Description

无线通信装置以及无线通信方法
技术领域
本发明涉及一种无线通信装置以及无线通信方法。
本申请基于2021年6月11日在日本提交的特愿2021-097775号并要求该申请的优先权权益,本文引用其内容。
背景技术
近年来,正在进行实现高速大容量通信的第五代(5G)通信的研究。到目前为止,实现了使能够进行高速大容量通信的MIMO(Multiple Input Multiple Output)通信得到进一步优化的Massive MIMO通信。根据Massive MIMO通信,通过使用多个天线进行波束赋形,无线基站能够与多个移动台同时进行无线通信。
为了向远方发送毫米波段的信号,需要通过使用多个天线的相控阵天线进行具有指向性的波束赋形。当试图通过毫米波段中的相控阵天线来实现Massive MIMO通信时,需要对一个天线构成与MIMO数据流相当的电路(参照图15)。这样,在Massive MIMO通信中天线的数量为多个的相控阵天线中,对各天线需要构成与通信对象的数据流相对应的电路,伴随着天线数量的增加,电路构成会变得庞大,同时,功率消耗和成本也会显著增大。
在非专利文献1中提案有一种Virtual Massive MIMO(VM-MIMO),为了削减Massive MIMO通信中的电路构成,其使用少数天线虚拟地构成多个天线。根据非专利文献1所记载的技术,能够进行高速采样(根据多个接收电波具有的多个指向性来切换接收时刻),能够对多个接收信号进行解码。根据非专利文献1所记载的技术,能够使少数天线作为虚拟的多个天线发挥作用。虽然在非专利文献1中教导了基本的通信方法,但是并未提出具体的电路构成。
在专利文献1中记载有一种无线通信装置,通过在接收信号的一个码元内多次变更接收信号的振幅以及相位来输出多个接收信号模式,并在接收信号的一个码元内合成所输出的多个接收信号模式。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2020-141292号公报
非专利文献
非专利文献1:Tomoki Murakami,Riku Ohmiya,Toshiro Nakahira,KoichiIshihara,Takafumi Hayashi“Virtual Massive MIMO(VM-MIMO)的提案”2019年电子信息通信学会综合大会通信演讲论文集1第123页2019.3.19
发明内容
(发明要解决的技术问题)
根据专利文献1所记载的技术,如果接收信号的数量增大的话,则复合处理可能随着接收信号的一个码元内的采样次数的增加而变得复杂化。另外,在专利文献1中仅公开了接收方法。
本发明的目的在于提供一种简化电路构成的同时能够与多个移动台收发信号的无线通信装置以及无线通信方法。
(用于解决技术问题的技术方案)
本发明为一种无线通信装置,其包括:天线部,其设置有多个天线单元,多个天线单元收发指向性不同的n个通信信号;多路转换器,其与所述天线部连接;n个信号收发部,其对应于n个所述通信信号而设置,与所述多路转换器连接,并且在生成发送信号的同时解调接收信号,在接收时,所述多路转换器在比n个各接收信号的码元周期短的采样周期内进行时间分割,从而进行所述天线部和n个所述信号收发部的连接的切换,按照每一个所述指向性对n个所述接收信号依次采样,在所述采样周期内,所述天线部依次接收将与所述指向性相对应的所述接收信号分割后得到的分割接收信号,各所述信号收发部分别解调在与所述多路转换器连接的时刻依次获取的、与对应于自身的指向性的所述分割接收信号相对应的所述接收信号。
根据本发明,由于在接收时将多个通信信号时间分割而进行采样,因此,可以共用天线部,并且可以简化装置构成。
另外,本发明的n个所述信号收发部可以在发送时根据所述指向性生成n个发送信号,所述多路转换器可以在比所述发送信号的码元周期短的采样周期内进行时间分割,对n个所述发送信号依次采样,同时,在所述采样的时刻,在规定时间内进行所述天线部和n个所述信号收发部的连接的切换,在与所述信号收发部连接的时刻,根据所述指向性向所述天线部输出将所述发送信号分割后得到的分割发送信号,所述天线部可以分别调整多个所述天线单元的相位,在与所述指向性相对应的方向上依次发送所述分割发送信号,并且在规定时间内发送多个所述分割发送信号,由此分别发送n个所述发送信号。
根据本发明,由于在发送时将多个通信信号时间分割而进行采样,因此,可以共用天线部,并且可以简化装置构成。
另外,本发明的所述天线部可以包括第一天线部和第二天线部,所述第一天线部在所述通信信号的波束方向上的极化波面上收发水平极化波,所述第二天线部在所述极化波面上收发相对于所述水平极化波正交的垂直极化波,所述天线部收发所述水平极化波和所述垂直极化波,所述多路转换器具备对应于所述水平极化波的第一多路转换器和对应于所述垂直极化波的第二多路转换器,所述信号收发部具备第一收发部和第二收发部,所述第一收发部对与所述接收信号相对应的所述水平极化波进行解调的同时生成与所述发送信号相对应的所述水平极化波,所述第二收发部对与所述接收信号相对应的所述垂直极化波进行解调的同时生成与所述发送信号相对应的所述垂直极化波。
根据本发明,可以构成同时收发垂直极化波以及垂直极化波的无线通信装置。
另外,本发明的所述天线单元可以包括:天线元件,其收发n个所述通信信号;放大器,其对应于所述天线元件设置,调整所述通信信号的增益或者振幅;相位调整部,其对应于所述放大器设置,根据所述指向性调整所述通信信号的相位。
根据本发明,无需在天线单元中构成与数据流相对应的电路,可以简化装置构成。
另外,本发明也可以包括第一延迟部和第二延迟部。所述第一延迟部与所述天线单元连接,调整所述通信信号的相位的延迟以及占空比。所述第二延迟部与所述多路转换器连接,调整被时间分割的所述通信信号的相位的延迟以及占空比。
根据本发明,可以防止收发信号(通信信号)的干扰,并且能够提高收发信号的收发精度。
本发明为一种包括如下步骤的无线通信方法,接收指向性不同的n个接收信号的步骤;在比各所述接收信号的码元周期短的采样周期内进行时间分割,依次进行n个所述接收信号的采样的步骤;在所述采样的时刻,在规定时间内依次获取将与所述指向性相对应的所述接收信号分割后得到的分割接收信号的步骤;根据所获取的多个所述分割接收信号,分别对n个所述接收信号进行解调的步骤。
根据本发明,由于可以在接收时将多个接收信号时间分割而进行采样,因此,可以大致同时接收多个接收信号。
另外,本发明可以包括如下步骤:在发送时,根据所述指向性生成n个发送信号的步骤;在比所述发送信号的码元周期短的采样周期内进行时间分割而依次进行n个所述发送信号的采样的步骤;在所述采样的时刻,根据所述指向性输出将所述发送信号分割后得到的分割发送信号的步骤;分别调整多个所述分割发送信号的相位并在与所述指向性相对应的方向上依次发送所述分割发送信号,在规定时间内发送多个所述分割发送信号,由此分别发送n个所述发送信号。
根据本发明,由于在发送时将多个发送信号时间分割而进行采样,因此,能够大致同时发送多个发送信号。
(发明的效果)
能够简化电路构成,同时能够与多个移动台收发信号。
附图说明
图1为示出应用了本发明的实施方式所涉及的无线通信装置的无线通信系统的构成的图。
图2为示意性示出无线通信装置的构成的图。
图3为说明通信信号的采样的图。
图4为示出无线通信装置的构成的框图。
图5为示出接收时无线通信方法的处理流程的流程图。
图6为示出发送时无线通信方法的处理流程的流程图。
图7为示意性示出变形例1所涉及的无线通信装置的构成的图。
图8为示意性示出变形例2所涉及的无线通信装置的构成的图。
图9为示意性示出变形例3所涉及的无线通信装置的构成的图。
图10为示意性示出变形例4所涉及的无线通信装置的构成的图。
图11为示意性示出变形例5所涉及的无线通信装置的构成的图。
图12为概念性示出时钟信号的重叠的图。
图13为概念性示出时钟信号和IF信号的相位的延迟的调整的图。
图14为示出基于重叠时钟控制而提高了接收精度的状态的图。
图15为示出比较例所涉及的无线通信装置的构成的图。
附图标记说明
1~1E无线通信装置
无线通信装置
2 天线部
2A 第一天线部
2B 第二天线部
3 天线单元
4 天线元件
5 放大器
6 相位调整部
10 收发部
11多路转换器
11A 第一多路转换器
11B 第二多路转换器
12 信号收发部
12A 第一收发部
12B 第二收发部
T1 第一延迟部
T2第二延迟部。
具体实施方式
如图1所示,无线通信系统S可以进行与无线通信装置1和多个移动台B的同时通信。无线通信装置1使用具有多个天线元件的相控阵天线进行波束赋形,从而将多个发送信号分别发送至多个移动台B。另外,无线通信装置1通过使用相控阵天线对从多个移动台B发来的接收信号赋予指向性进行接收,从而分别接收多个接收信号。
如图2所示,无线通信装置1例如是应用于无线通信系统S的构成为全数字相控阵天线的通信装置。无线通信装置1例如为移动通信网络或者无线LAN等的基站。无线通信装置1例如具有天线部2和收发部10。所述天线部2设置有多个天线单元3。所述收发部10用于收发通信用的通信信号。天线部2为由多个天线单元3构成的相控阵天线。天线单元3例如设置有m个(m为自然数)。
天线部2例如在与n个(n为自然数)移动台B之间收发毫米波段的通信信号。天线部2朝向各个移动台的位置调整通信信号的指向性,并收发指向性不同的n个通信信号。天线部2在二维平面上以矩阵状配置有m个天线元件4。
天线单元3例如具备天线元件4、放大器5和相位调整部6。所述天线元件4在与移动台B之间收发通信信号;所述放大器5与天线元件4连接;所述相位调整部6与放大器5连接。天线元件4与n个移动台B收发n个通信信号。也就是说,天线元件4能够通过n个数据流(ストリーム数)进行通信。
放大器5例如对应于一个天线元件4而设置一个。放大器5在收发过程中调整通信信号的增益或者振幅。放大器5例如形成于一个电路中以用于收发。放大器5也可以分别独立地设置为发送用和接收用。
相位调整部6例如对应于一个放大器5而设置一个。相位调整部6在收发过程中调整通信信号的相位。通过调整天线部2中相邻的天线单元3中收发的通信信号的相位并设置相位差,在发送时能够从天线部2发送与移动台B的位置相对应的经波束赋形的发送信号,在接收时能够与从移动台B发送来的发送信号的发来方向一致而使接收信号的接收灵敏度具有指向性。多个相位调整部6与收发部10连接。
收发部10例如具备多路转换器11和n个信号收发部12。所述多路转换器11与天线部2连接。n个所述信号收发部12与多路转换器11连接。多路转换器11例如在收发时进行天线部和n个信号收发部的连接的切换。信号收发部12对应于n个通信信号而设置n个。信号收发部12生成与移动台B通信的发送信号的同时解调接收信号。
信号收发部12例如具备基带电路13、DA转换部14、AD转换部15和频率转换部16。所述基带电路13生成发送信号的实际信号的同时对接收信号进行解码。所述DA转换部14对所生成的发送信号进行DA转换。所述AD转换部15对接收到的接收信号进行AD转换。所述频率转换部16对包括发送信号和接收信号在内的通信信号的频率进行转换。频率转换部16具备对通信信号的频率进行转换的变频器18和生成通信信号的频率的正弦波的本机振荡器19。变频器18可以独立地设置两个以用于发送和接收。也就是说,变频器18也可以分别单独设置在DA转换部14和AD转换部15中。
以下,对无线通信装置1的动作进行说明。无线通信装置1例如与n个移动台B同时通信。首先,对无线通信装置1从n个移动台B接收接收信号的动作进行说明。
如图3所示,例如,n个各接收信号的一个码元Pn到达天线部2。一个码元为表示根据规定的调制方式而设定的0或1的信号。天线部2在接收时,如后所述,在多路转换器11的切换时刻,在与n个各接收信号的码元Pn的周期(T0)相比具有较短时隙的采样周期(Δt)内进行时间分割(時分割),从而依次接收接收信号的码元Pn。采样周期例如为1/n×T0。为了防止重叠,可以将采样周期设定为比1/n×T0稍短。另外,采样周期也可以相对于接收信号的接收功率较弱的方位较长。也就是说,就采样周期而言,也可以与接收功率的强度成反比例地调整其长度。在图3的例子中,例如将采样周期设定为比码元Pn的周期略短1/3×T0。采样周期例如以分配给0°、30°、60°、90°等规定的相位差的方式来设定。采样周期也可以设定为其他周期。
在图示的例子中,在第一时隙中接收将码元P1时间分割而接收到的分割发送信号D1。在第二时隙中接收将码元P2时间分割而接收到的分割发送信号D2。在第三时隙中接收将码元P3时间分割而接收到的分割发送信号D3。
在各天线单元3中,在接收时调整相位调整部6,调整指向性以相对于n个各接收信号的发来方向提高接收灵敏度。指向性的调整例如也可以每隔30°等的规定角阶段性且周期性地进行。指向性不仅可以在二维方向上进行,还可以在三维方向上进行。在图3的例子中,在各天线单元3中,在接收到分割接收信号时,根据采样周期通过放大器5将分割接收信号的功率放大三倍,得到放大后的分割接收信号D’1-3。
多路转换器11与天线部2连动地动作。多路转换器11在比n个各接收信号的码元周期短的采样周期内进行时间分割,从而进行天线部2和n个信号收发部12的连接的切换。由于天线部2在多路转换器11的切换时刻依次接收与指向性相对应的接收信号,因此无需设置与数据流相对应的数量的电路构成。在多路转换器11的切换时刻,在天线部2中接收与n个接收信号的指向性相对应的n个分割接收信号Dn。分割接收信号Dn的功率被放大器5放大n倍并生成分割接收信号D’n。分割接收信号D’n被依次输入至信号收发部12并被采样。
各信号收发部12在与多路转换器11连接的时刻依次获取与自身的指向性相对应的分割接收信号D’n。各信号收发部12在规定时间内获取多个分割接收信号。各信号收发部12根据所获取的多个分割接收信号,分别对接收信号进行解调。各信号收发部12能够根据对应于指向性设定的接收信号的S/N比,除去具有其他指向性的接收信号,根据指向性识别分割接收信号。基于上述处理,通过多个信号收发部12对n个接收信号进行解调。
在无线通信装置1中,在发送发送信号时,进行接收时的相反处理。根据数据流设置的n个信号收发部12在发送时根据指向性生成n个发送信号。多路转换器11在比发送信号的一个码元Pn的周期T0短的采样周期ΔT内进行时间分割而进行天线部2和n个信号收发部12的连接的切换,从而依次对n个发送信号进行采样。信号收发部12根据指向性,将在与多路转换器11连接的时刻分割发送信号得到的分割发送信号D1输出到天线部2。
天线部2与多路转换器11的切换时刻连动,分别调整多个天线单元3的相位,同时放大分割发送信号Dn的功率,在与分割发送信号Dn指向性相对应的方向上依次发送。天线部2通过在规定时间内发送多个分割发送信号Dn,分别发送n个发送信号。
如图4所示,上述的天线部2以及收发部10具备控制部20和存储有控制中使用的数据和程序的存储部22。控制部20例如根据存储在存储部22中的数据和程序统一控制天线部2和收发部10,执行与收发相关的处理。
控制部20例如通过CPU(中央处理单元,Central Processing Unit)等硬件处理器执行程序(软件)来实现。这些构成要素中的一部分或者全部可以通过LSI(大规模集成电路,Large Scale Integration)、ASIC(专用集成电路,Application Specific IntegratedCircuit)、FPGA(现场可编程门阵列,Field-Programmable Gate Array)、GPU(图形处理器,Graphics Processing Unit)等硬件(电路部;包括电路(circuitry))来实现,也可以通过软件和硬件的协作来实现。程序既可以预先存储在存储部22所具有的HDD(硬盘驱动器,Hard Disk Drive)或闪存等存储装置中,也可以存储在DVD或者CD-ROM等可装卸的存储介质中,存储介质通过安装在驱动装置上进行安装。另外,程序并不一定是必需的,也可以通过在控制部20中构成时序电路来执行规定的动作。
以下,对在无线通信装置1中执行的无线通信方法的处理的各步骤进行说明。
如图5所示,无线通信装置1的接收处理首先在天线部接收指向性不同的n个接收信号(步骤S10)。此时,基于多路转换器11的切换时刻,在比各接收信号的码元周期短的采样周期内进行时间分割,依次进行n个接收信号的采样(步骤S12)。在采样的时刻,信号收发部12在规定时间内依次获取将与指向性相对应的接收信号分割后得到的分割接收信号(步骤S14)。信号收发部12根据所获取的多个分割接收信号,分别对接收信号进行解调(步骤S16)。在多个信号收发部12中解调n个接收信号(步骤S18)。
如图6所示,无线通信装置1的发送处理首先在根据数据流设置的n个信号收发部12中根据指向性生成n个发送信号(步骤S20)。多路转换器11基于切换时刻,在比发送信号的码元周期短的采样周期内进行时间分割,依次进行n个发送信号的采样(步骤S22)。n个信号收发部12在采样的时刻根据指向性输出将发送信号分割后得到的分割发送信号(步骤S24)。天线部2分别调整多个分割发送信号的相位,在与指向性相对应的方向上依次发送分割发送信号(步骤S26)。天线部2通过在规定时间内发送多个分割发送信号,分别发送n个发送信号(步骤S28)。
如上所述,根据无线通信装置1,通过对指向性不同的n个接收信号进行高速时间分割而采样,能够大致同时对n个接收信号进行解调。根据无线通信装置1,基于多路转换器11的高速的切换处理,能够共用构成天线部2的天线单元3的电路,能够简化以及小型化装置构成。根据无线通信装置1,通过对指向性不同的n个发送信号进行高速时间分割而采样,能够大致同时发送n个发送信号。
根据无线通信装置1,用于收发的信号收发部12能够应用现有的电路,能够简化设计,同时能够降低制造成本。根据无线通信装置1,通过将采样周期设定得比码元周期短,能够大致同时收发多个信号。由于比较例所涉及的无线通信装置(参照图15)对m个天线单元3的每一个设置与n个数据流相当的电路,因此电路规模为m×n。与之相对,根据无线通信装置1,可以由设置在各天线单元3上的m个电路和与数据流相当的收发部10中的n个电路即m+n个电路规模构成。
以下,对变形例进行说明。在以下的说明中,对于与上述实施方式相同的构成,使用相同的名称以及符号,适当省略重复的说明。
[变形例1]
如图7所示,无线通信装置1A以生成在同一频率下相位彼此正交的水平极化波和垂直极化波的方式构成。天线部2具备第一天线部2A和第二天线部2B。所述第一天线部2A收发水平极化波,所述第二天线部2B收发在极化波面上相对于水平极化波正交的垂直极化波。
多路转换器11具备对应于水平极化波的第一多路转换器11A和对应于垂直极化波的第二多路转换器11B。在多路转换器11和天线部2之间设置有降低极化波之间的干扰的交叉极化干扰抵消器17。信号收发部12具备第一收发部12A和第二收发部12B。所述第一收发部12A对与接收信号相对应的水平极化波进行解调的同时,生成与发送信号相对应的水平极化波,所述第二收发部12B对与接收信号相对应的垂直极化波进行解调的同时,生成与发送信号相对应的垂直极化波。
根据无线通信装置1A,能够同时对相位彼此正交的水平极化波和垂直极化波进行极化MIMO通信,在相同的带宽下,能够使通信速度翻倍。根据无线通信装置1A,通过在无线机电路内消除偏振信号间的干扰,能够改善信号质量,提高通信速度。
[变形例2]
如图8所示,与无线通信设备1、1A相同,无线通信设备1B以使高频(RadioFrequency:RF)调制波的接收信号的信号路径的相位改变的RF移相方式构成。本机振荡器19不仅与设置在各天线单元3上的变频器18单独连接(参照图2),还可以由与多个变频器18共通的一个电路构成。在无线通信装置1B中,一个本机振荡器19与多个变频器18连接。根据无线通信装置1B,通过使用共通化的本机振荡器19,能够简化电路构成。
[变形例3]
在高频带的相位控制中,不仅如无线通信装置1、1A、1B(参照图2、图7、图8)所示以使高频(RF)调制波的信号路径的相位变化的RF移相方式构成,还可以以使成为载波的本机振荡器19(Local Oscillator:LO)的信号的相位变化的LO移相方式构成。
如图9所示,无线通信装置1C以LO移相方式构成。就无线通信装置1C而言,例如,在各天线单元3中,放大器5连接有频率转换部16。在各天线单元3中,频率转换部16以输出中频(Intermediate Frequency:IF)信号(其通过将所输入的RF信号转换而得到)的方式构成。频率转换部16具备变频器18和与变频器18连接的相位调整部6。本机振荡器19由与设置在各天线单元3上的相位调整部6共通的一个电路构成。
各相位调整部6调整由本机振荡器19生成的LO信号的相位,并输入至变频器18。变频器18输入接收到的RF信号,使用相位调整后的LO信号输出低频IF信号。在RF移相器上构成的无线通信装置1、1A、1B在RF信号的信号路径(4-5-6)中设置有相位调整部6。因此,无线通信装置1、1A、1B有时由于相位的变化而在信号路径中增益发生变动,信号质量下降。与之相比,在LO移相器上构成的无线通信装置1C在LO信号的信号路径(19-6-18)上设置有相位调整部6。
无线通信装置1C在RF信号的信号路径(4-5-18)中未设置相位调整部6,在RF信号的信号路径中增益也未发生变动。因此,根据无线通信装置1C,能够维持高的信号质量,并且能够提高传输速度。另外,根据无线通信装置1C,通过使用共通化的本机振荡器19,能够简化装置构成,同时能够使电路面积小型化。
[变形例4]
如图10所示,无线通信装置1D以RF移相方式构成。在无线通信装置1D中,本机振荡器19由与多个变频器18共通的一个电路构成。另外,无线通信装置1D以调整IF信号(其通过将RF信号转换而得到)的相位的方式构成。在RF信号路径中,相位调整部6与变频器18连接。根据无线通信装置1D,通过使用共通化的本机振荡器19,能够简化装置构成,同时能够使电路面积小型化。
[变形例5]
如图11所示,无线通信装置1E与无线通信装置1D同样地以RF移相方式构成。在图11的例子中,天线单元3被简化而示出两个,收发部10的数据流被简化而示出两个,但天线单元3可以扩展为m个,收发部10的数据流可以扩展为n个。无线通信装置1E具备设置在相位调整部6侧的第一延迟部和设置在T2多路转换器11侧的第二延迟部T2。第一延迟部T1和第二延迟部T2与输入时钟信号的第一时钟输入部C1连接。第一延迟部T1和第二延迟部T2基于时钟信号CLK进行控制。
时钟信号CLK例如为1GHz。时钟信号CLK由单独的时钟生成电路(未图示)生成。时钟信号CLK也可以与由本机振荡器19生成的LO信号连动而生成。LO信号的时钟例如为24GHz。在这种情况下,时钟信号CLK可以通过调整LO信号的频率来生成,也可以通过调整在本机振荡器19中倍增的以前的信号的频率来生成。
第一延迟部T1构成为防止基于时钟信号的控制同时成为导通状态的非重叠时钟电路。第一延迟部T1可以任意调整输入的时钟信号的延迟量和占空比。第一延迟部T1例如也可以针对每个相位调整部6设置单独的第一延迟电路T1A、T1B。通过由第一延迟电路T1A、T1B分别控制相位调整部6,能够进行更正确的相位调整。第一延迟部T1中的控制量可以是预先设定的固定值,也可以由控制部20任意控制。
第二延迟部T2构成为防止输入到多路转换器11的IF信号的重叠的非重叠时钟电路。第二延迟部T2能够任意地调整从多路转换器11被时间分割而输入至收发部的数据流相当的IF信号的相位的延迟量和占空比。第二延迟部T2也可以控制通过一个电路输入到与多路转换器11连接的收发部10的IF信号的相位的延迟。第二延迟部T2例如也可以根据与多路转换器11连接的收发部10,设置数据流相当的单独的第二延迟电路T2A、T2B。通过分别控制由第二延迟电路T2A、T2B输入到收发部10的IF信号的相位的延迟量和占空比,能够防止相邻的流的信号的干扰。第二延迟电路能够调整被时间分割的IF信号的上升时刻和下降时刻,调整IF信号的占空比,以使其不与邻接的流的IF信号重叠。第二延迟部T2的控制量可以是预先设定的固定值,也可以由控制部20任意控制。
图12(A)示出了在不进行非重叠时钟控制的情况下输入的时钟信号CLK和两个收发部10中的时钟信号。在收发部10中,由于电路的反应时间的影响,有时会在与两个时钟信号CLK1、CLK2之间产生重叠的区间V。在多路转换器11侧,在切换时刻输入相邻的流的IF信号,接收精度有时下降。图12(B)示出了在由第一延迟部T1调整重叠V之后的时钟信号CLK1和CLK2。如果使用由第一延迟部T1调整后的时钟信号CLK1、CLK2的话,则能够防止输入到多路转换器11的IF信号的干扰。
如图13所示,在第一延迟部T1中消除了时钟信号CLK1、CLK2的重叠之后,在第二延迟部T2中,能够任意调整输入到多路转换器11的IF信号的相位的延迟量和占空比。第二延迟部T2通过控制基于时钟信号CLK1输入的IF信号IF1的下降时刻和下降时刻,能够任意调整IF信号IF1的相位的延迟量和占空比。同样,第二延迟部T2通过控制基于时钟信号CLK2输入的IF信号IF2的下降时刻和下降时刻,能够任意调整IF信号IF1的相位的延迟量和占空比。
如图14(A)所示,在不进行重叠时钟的控制的情况下,有时输入相邻的流的IF信号,有时接收信号的接收精度下降。如图14(B)所示,当由第一延迟部T1以及第二延迟部T2进行重叠时钟的控制时,防止相邻的流的IF信号的输入,提高接收精度。上述第一延迟部T1和第二延迟部T2中的延迟控制不仅是对接收信号,还可以对发送信号进行与接收控制相反的控制。第一延迟部T1和第二延迟部T2能够在收发信号(通信信号)中进行任意的延迟时刻和占空比(脉冲宽度)的调整。根据第一延迟部T1以及第二延迟部T2,能够防止收发信号的干扰,提高收发信号的收发精度。
虽然已经说明了本发明的几个实施方式,但是这些实施方式是作为示例给出的,并不旨在限制发明的范围。这些实施方式能够以其他各种方式实施,在不脱离发明的主旨的范围内,能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形与包含在发明的范围或要旨中同样,包含在权利要求书所记载的发明及其均等的范围内。例如,无线通信装置1A也可以在天线部2上设置多路转换器11,对水平极化波和垂直极化波进行时间分割。另外,在实施方式以及各变形例中例示的无线通信装置所示的各构成也可以进行适当置换、变更、追加。

Claims (7)

1.一种无线通信装置,其特征在于,包括:
天线部,其设置有多个天线单元,多个天线单元收发指向性不同的n个通信信号;
多路转换器,其与所述天线部连接;
n个信号收发部,其对应于n个所述通信信号而设置,与所述多路转换器连接,并且在生成发送信号的同时解调接收信号,
在接收时,所述多路转换器在比n个各接收信号的码元周期短的采样周期内进行时间分割,从而进行所述天线部和n个所述信号收发部的连接的切换,按照每一个所述指向性对n个所述接收信号依次采样,
在所述采样周期内,所述天线部依次接收将与所述指向性相对应的所述接收信号分割后得到的分割接收信号,
各所述信号收发部分别解调在与所述多路转换器连接的时刻依次获取的、与对应于自身的指向性的所述分割接收信号相对应的所述接收信号。
2.根据权利要求1所述的无线通信装置,其特征在于,
n个所述信号收发部在发送时根据所述指向性生成n个发送信号,
所述多路转换器在比所述发送信号的码元周期短的采样周期内进行时间分割,对n个所述发送信号依次采样,同时,在所述采样的时刻,在规定时间内进行所述天线部和n个所述信号收发部的连接的切换,在与所述信号收发部连接的时刻,根据所述指向性向所述天线部输出将所述发送信号分割后得到的分割发送信号,
所述天线部分别调整多个所述天线单元的相位,在与所述指向性相对应的方向上依次发送所述分割发送信号,并且在规定时间内发送多个所述分割发送信号,由此分别发送n个所述发送信号。
3.根据权利要求1或2所述的无线通信装置,其特征在于,
所述天线部包括第一天线部和第二天线部,
所述第一天线部在所述通信信号的波束方向上的极化波面上收发水平极化波,
所述第二天线部在所述极化波面上收发相对于所述水平极化波正交的垂直极化波,
所述天线部收发所述水平极化波和所述垂直极化波,
所述多路转换器具备对应于所述水平极化波的第一多路转换器和对应于所述垂直极化波的第二多路转换器,
所述信号收发部具备第一收发部和第二收发部,
所述第一收发部对与所述接收信号相对应的所述水平极化波进行解调的同时生成与所述发送信号相对应的所述水平极化波,
所述第二收发部对与所述接收信号相对应的所述垂直极化波进行解调的同时生成与所述发送信号相对应的所述垂直极化波。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的无线通信装置,其特征在于,
所述天线单元包括:
天线元件,其收发n个所述通信信号;
放大器,其对应于所述天线元件设置,调整所述通信信号的增益或者振幅;
相位调整部,其对应于所述放大器设置,根据所述指向性调整所述通信信号的相位。
5.根据权利要求4所述的无线通信装置,其特征在于,包括:
第一延迟部,其与所述天线单元连接,调整所述通信信号的相位的延迟以及占空比;
第二延迟部,其与所述多路转换器连接,调整被时间分割的所述通信信号的相位的延迟以及占空比。
6.一种无线通信方法,其特征在于,包括如下步骤:
接收指向性不同的n个接收信号的步骤;
在比各所述接收信号的码元周期短的采样周期内进行时间分割,依次进行n个所述接收信号的采样的步骤;
在所述采样的时刻,在规定时间内依次获取将与所述指向性相对应的所述接收信号分割后得到的分割接收信号的步骤;
根据所获取的多个所述分割接收信号,分别对n个所述接收信号进行解调的步骤。
7.根据权利要求6所述的无线通信方法,其特征在于,包括如下步骤:
在发送时,根据所述指向性生成n个发送信号的步骤;
在比所述发送信号的码元周期短的采样周期内进行时间分割而依次进行n个所述发送信号的采样的步骤;
在所述采样的时刻,根据所述指向性输出将所述发送信号分割后得到的分割发送信号的步骤;
分别调整多个所述分割发送信号的相位并在与所述指向性相对应的方向上依次发送所述分割发送信号,在规定时间内发送多个所述分割发送信号,由此分别发送n个所述发送信号。
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