JP2002084219A - 多元接続通信装置 - Google Patents

多元接続通信装置

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JP2002084219A
JP2002084219A JP2000271037A JP2000271037A JP2002084219A JP 2002084219 A JP2002084219 A JP 2002084219A JP 2000271037 A JP2000271037 A JP 2000271037A JP 2000271037 A JP2000271037 A JP 2000271037A JP 2002084219 A JP2002084219 A JP 2002084219A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 切換器を無くして雑音や回路誤動作の原因を
除去し、かつ送受同時に振幅位相制御ができてその動作
時間を短縮する。 【解決手段】 参照信号として1つの送信情報信号TX1
を用い、これを遅延器60により送信情報信号TX1 との相
関係数が十分小さくなる程度まで遅延させて、この信号
を受信系の参照信号として参照信号導入部34から導入す
る。一方、送信情報信号TX1 自身を送信系の参照信号と
して送信側振幅・位相制御器31から導入する。受信系と
送信系とで、誤差検出器61,62 を別々にし、また参照信
号除去器38でも加算器381,382 を別々にして、受信系の
振幅位相制御と送信系の振幅位相制御とを同時に行うよ
うにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は多元接続通信装置に
関し、特にアレイ・アンテナを採用して多元接続可能な
複数の個別の通信経路毎に送受信方向が設定できるよう
にしたCDMA方式等による多元接続通信装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】例えば、符号分割多元接続(CDMA)
方式を採用した多元接続の移動体通信では、当初、指向
特性が固定された単一のアンテナを用い、広範囲に送信
電波を放射し、各方向からの電波を受信して通信を行っ
ていたが、このような多元接続通信装置では、指向特性
が固定された単一のアンテナを用い、送信電波を広範囲
に放射するためにその送信電力が大きく、また、複数の
通信が同時に、同一の送受信範囲で行われるため、通信
間の干渉も多くなる。そこで、複数のアンテナ素子を配
列したアレイ・アンテナを使用し、個々の通信毎にその
電波の送受信方向を定めて通信する方式が一般的となっ
てきている。
【0003】図4は、このようなアレイ・アンテナを用
いた多元接続通信装置の一例(従来の第1の例)を示す
ブロック図である。この第1の例は、複数のアンテナ素
子11が配列されて、供給された無線周波数帯の送信信
号に基づいて送信電波(TW1,TW2)を放射し、送
られて来た電波(RW1,RW2)を受信し無線周波帯
の受信信号を出力するアレイ・アンテナ部10と、アレ
イ・アンテナ部10の各アンテナ素子11毎に設けられ
た、送信機51a、受信機52a、及び送受信共用器5
3aを備えた送受信部50と、個別の通信毎、各アンテ
ナ素子毎に送信用の指向性制御素子21、受信用の指向
性制御素子22を備え、各送信情報信号TX1,TX2
が持つアンテナ指向特性情報を制御して送信機51aに
供給しアレイ・アンテナ部10からの送信電波TW1,
TW2の指向性を制御し、各受信機52aからの受信情
報信号が持つアンテナ指向特性情報を制御してアレイ・
アンテナ部10で受信する電波(RW1,RW2)に対
する指向性を制御するアンテナ指向性制御部20とを有
する構成となっている。
【0004】この第1の例では、個別の通信毎に、その
送信電波(TW1,TW2)の指向性を制御することが
できて特定の方向に電波を集中することができるので、
送信電力を低減することができ、また、受信電波RW
1,RW2に対する指向性も制御できて特定の方向から
の電波を受信することができるので、個別の通信間の干
渉を低減することができる。
【0005】しかしながら、このように複数のアンテナ
素子11それぞれに対し送信機51a、受信機52a、
及び送受信共用器53aを含む送受信部50が設けられ
ていると、これら各送受信部50間で、その振幅特性、
位相特性の個別的、経時的な差が生じて指向性に悪影響
を与え、送信電力の低減効果、通信間干渉の低減効果が
十分引き出せないという問題点がある。このような問題
点を解決するために、本願発明者らによる図5乃至図7
に示すような多元接続通信装置(従来の第2の例)が提
案された(特願2000-058983号)。
【0006】この第2の例が、図4に示された第1の例
と相違する点は、この第1の例のアレイ・アンテナ部1
0の複数のアンテナ素子11それぞれと対応して設けら
れた送受信部50に代えて、これら複数のアンテナ素子
11と対応して、図6に示された回路構成の振幅・位相
制御送受信部30aを設けた点にあり、これら振幅・位
相制御送受信部30aそれぞれの詳細は次のとおりとな
っている。まず、送信機32、送受信共用器33及び受
信機36は、第1の例の送受信部50の送信機51a、
送受信共用器53a、及び受信機52aと同様の機能を
有している。送信機32の入力端と送信情報信号(TX
1,TX2)入力端との間には、送信系信号経路の参照
信号(RF)に対する振幅特性及び位相特性を較正信号
wに基づいて制御する送信側振幅・位相制御器31が設
けられ、受信機36の出力端と受信情報信号(RX1,
RX2)出力端との間には、受信系信号経路の参照信号
(RF)に対する振幅特性及び位相特性を較正信号wに
基づいて制御する受信側振幅・位相制御器37と、受信
情報信号出力端の信号に参照信号成分が残らないように
する参照信号除去器38aとが直列に設けられ、また、
送受信共用器33とアンテナ素子11との間の無線周波
帯の送信信号伝送路及び受信信号伝送路には、参照信号
RFを無線周波帯の受信信号と同一の周波帯の信号に変
換して受信信号伝送路に導入する参照信号導入部34a
と、送信信号伝送路の参照信号を導き出して受信信号の
無線周波帯の信号に変換し、参照信号導入部34aを介
して受信信号伝送路に導入する送信参照信号導出部35
aとが設けられ、更に、参照信号d及び受信機出力信号
uを入力して較正信号wを発生する較正信号発生器71
と、受信系信号経路の信号に対する較正信号wを保持す
る保持回路72と、送信系信号経路の信号に対する較正
信号wを保持する保持回路73と、送受切換え用の切換
器S3〜S6と、を備え、この較正信号wを送信側振幅
・位相制御器31及び受信側振幅・位相制御器37へ供
給する較正信号発生保持器70が設けられ、また送受切
換え用の切換器が、参照信号導入部34a(S1)及び
送信参照信号導出部35a(S2)にも設けられてい
る。
【0007】なお、較正信号発生器71は、図7に示す
ように、乗算器7111と積分器7112とを含み、受
信系信号経路の信号に対しては(切換器S3〜S6のr
側)、受信機36の出力端からの受信系信号経路の信号
uと参照信号d(その入力端から導いた)との相互相関
をとる相互相関器711と、乗算器7121と積分器7
122とを含み、参照信号dの自己相関をとる自己相関
器712と、乗算器7131,7133と加算器713
2,7135とパラメータ増幅器7134と遅延器71
36とを含み、相互相関器711の出力信号(u′)及
び自己相関器712の出力信号(d′)を入力して図7
の下側に示すようなLMSアルゴリズムに基づく演算を
行い較正信号wを出力するLMS演算器713と、を備
えており、送信系信号経路の信号に対しては、受信側較
正を行った後、切換器S3〜S6をt側とし、受信系信
号経路の信号u(以下単に、受信経路信号uという)と
して受信側振幅・位相制御器37の出力信号を用い、参
照信号dとして送信機32の入力端の信号を用いて同様
の演算を行う構成となっている。
【0008】次に、これら各部及び全体の動作、機能等
について説明する。はじめに、受信系の振幅位相制御・
参照信号除去動作について説明する(図6は、受信系が
制御される状態を示している)。まず、送信情報信号
(TX1,TX2)入力端に入力された参照信号RF
は、参照信号導入部34aに伝達される。この参照信号
導入部34aは、参照信号RFと、各受信系信号経路に
共通位相の局部発振器40aからの周波数frの発振信
号とをミキシングして、参照信号を無線周波帯の受信信
号と同一の周波帯の信号に変換し、受信信号伝送路に導
入する。受信信号伝送路に導入された無線周波帯の参照
信号は、送受信共用器33を経由して受信機36に入
り、この受信機36で受信情報信号の周波帯と同一の周
波帯、従って送信情報信号入力端の参照信号RFと同一
の周波帯に変換され、受信側振幅・位相制御器37に供
給される。受信側振幅・位相制御器37では、較正信号
発生保持器70からの較正信号wに基づいて、供給され
た信号に対する振幅特性及び位相特性を制御し、参照信
号除去器38aへ出力する。参照信号除去器38aは加
算器381を備えていて、受信側振幅・位相制御器37
の出力信号に対し、参照信号RFのその入力端(送信情
報信号入力端)の信号を減算処理し、受信情報信号出力
端の信号に参照信号成分が残存しないようにする。すな
わち、参照信号成分を除去するように働く。
【0009】次に、送信系の振幅位相制御動作について
説明する(図6の切換器S1〜S6をt側に切換え
る)。この送信系の振幅位相制御が行われる前に、前述
の受信系の振幅位相制御・参照信号除去を済ませてお
く。送信情報信号(TX1,TX2)入力端に入力され
た参照信号RFは、送信側振幅・位相制御器31に入力
されて、そこで、較正信号wに基づいて参照信号RFに
対する振幅特性及び位相特性が制御される。この制御さ
れた参照信号は送信機32に送られて無線周波帯の送信
信号と同一の周波帯の信号に変換され、送受信共用器3
3を経由して対応するアンテナ素子11に伝達される。
この送受信共用器33からアンテナ素子11への送信信
号伝送路において、送信参照信号導出部35aにより、
送信信号伝送路中の無線周波帯(送信用の)の参照信号
が導き出されて、複数の送信系信号経路に共通位相の局
部発振器40bからの信号を用いて無線周波帯の受信信
号と同一の周波帯の信号に変換され、参照信号導入部3
4aに送られて、受信信号伝送路(送信信号伝送路と共
用)に導入される。
【0010】受信信号伝送路に導入された参照信号は、
送受信共用器33、受信機36及び受信側振幅・位相制
御器37を経由して参照信号除去器38aに入力され、
ここで参照信号RFの、送信情報信号入力端の信号との
減算処理が行われ、受信情報信号(RX1,RX2)出
力端に出力される。受信側振幅・位相制御器37では、
較正信号発生保持器70の保持回路72に保持された受
信系の制御における最終時点の較正信号wで参照信号に
対する振幅特性、位相特性が制御されているので、受信
系信号経路の振幅特性、位相特性は、その制御における
最終時点の状態を保っている。
【0011】この第2の例において、参照信号をd、受
信系信号経路の入力端における信号を(rc+d)、受
信系信号経路における振幅、位相の変化量をδとして受
信系信号経路を受信機36まで通過した受信、すなわち
受信経路信号uを(rc+d)×δとすると、受信側振
幅・位相制御器37及び較正信号発生保持器70による
演算は、参照信号dに着目して、その受信系信号経路に
おける変化量を打ち消すように働くので、 (rc+d)×δ×w(その複素共役)→rc+d となる。
【0012】ここで、較正信号発生器71において、受
信経路信号uと参照信号dとの相互相関をとり、また参
照信号dの自己相関をとると、参照信号dと受信信号r
cとの間では相関がなく、かつ受信信号rcは時々刻々
変化するので、相互相関器711の積分器7112によ
って受信信号(rc)成分は排除され、その出力信号
u′は参照信号dが優位となり、自己相関器712にお
いても、参照信号dは固定であるので、その出力信号に
対するSN比は改善される。すなわち、受信信号rcに
対する干渉を少なくするために、参照信号dが受信信号
に対し大幅に小さいレベルであっても、前述の式のrc
成分を排除することができ、参照信号dに着目して、精
度よくδ×w=1とすることができ、受信系信号経路の
信号に対し、高い精度でその振幅特性及び位相特性を較
正することができると同時に受信信号出力端における参
照信号成分を除去でき、かつ複数の振幅・位相制御送受
信部30a相互間のそれを均一にすることができる。こ
のことは、送信系信号経路の信号についても同様であ
る。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の多元接
続通信装置における第2の例では、その振幅・位相制御
送受信部30aが、参照信号導入部34a、送信参照信
号導出部35a、1つの較正信号発生器71を備えた較
正信号発生保持器70、及び1つの加算器381を備え
た参照信号除去器38aにより受信系の振幅位相制御、
及び送信系の振幅位相制御を、同一の参照信号RFを用
いて異なる時間帯で行う構成となっているために、受信
系、送信系切換え用の切換器が、参照信号導入部34a
及び送信参照信号導出部35aそれぞれに1つずつ(S
1,S2)、較正信号発生保持部70に4つ(S3〜S
6)必要となり、中でも切換器S1,S2はアナログの
無線周波帯の信号を処理する回路に存在するため、これ
ら回路の動作中での接続、切断動作は、雑音や回路誤動
作等の不具合の原因となる危険性を含んでおり、また、
受信系と送信系とが別々に行われるので、全体の振幅位
相制御動作に時間がかかる上、切換え動作のための回路
が複雑になる、という問題点がある。
【0014】本発明の目的は、上記従来技術の問題点に
鑑みて、切換器をなくして雑音や回路誤動作の原因を除
去すると同時に回路の簡素化をはかり、かつ送受同時に
振幅位相制御動作ができて、その時間を短縮することが
できる多元接続通信装置を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明の多元接続通信装
置は、アレイ・アンテナを用いて、多元接続可能な複数
の個別の通信経路それぞれに対し、送信電波の送信方
向、及び送られて来た電波に対する受信方向を設定して
通信を行う多元接続通信装置であって、上記目的を達成
するために次の各構成を有することを特徴とする。 (イ)複数のアンテナ素子が配列されて成り、これら複
数のアンテナ素子それぞれに供給された無線周波帯の送
信信号に基づいて、前記複数の個別の通信経路それぞれ
に対し送信指向性を設定して送信電波を放射する一方、
送られて来た電波を前記複数のアンテナ素子それぞれで
受信して無線周波帯の受信信号として出力するアレイ・
アンテナ部 (ロ)前記アレイ・アンテナ部の複数のアンテナ素子そ
れぞれと対応して設けられ、前記複数の個別の通信経路
それぞれの送信情報信号を、前記無線周波帯の送信信号
に変換処理して対応するアンテナ素子に供給する複数の
送信機 (ハ)前記アレイ・アンテナ部の複数のアンテナ素子そ
れぞれと対応して設けられ、対応するアンテナ素子から
の無線周波帯の受信信号を、前記複数の個別の通信経路
それぞれの受信情報信号に変換処理する複数の受信機 (ニ)前記アレイ・アンテナ部の複数のアンテナ素子そ
れぞれに供給される無線周波帯の送信信号の、アンテナ
指向性情報を前記複数の個別の通信経路ごとに制御する
一方、前記アレイ・アンテナ部で受信する電波に対する
指向性を前記複数の個別の通信経路それぞれに対し設
定、制御するアンテナ指向性制御部 (ホ)前記送信情報信号及び受信情報信号の周波帯と同
一の周波帯を有する受信系の参照信号を、受信系制御用
局部発振信号に基づいて前記無線周波帯の受信信号と同
一の周波帯の信号に変換して前記アレイ・アンテナ部の
複数のアンテナ素子それぞれの無線周波帯の受信信号伝
送路に導入し、この導入部分から、対応する受信機を経
由してその受信情報信号の出力端に至るまでの受信系信
号経路における前記受信系の参照信号に対する振幅特性
及び位相特性を、前記受信系信号経路の受信情報信号出
力端近傍の信号と、前記受信系の参照信号のその導入部
分の信号との間の差の情報に基づいて制御し、かつこの
受信情報信号出力端の信号中の受信系の参照信号部分を
除去することにより、これら複数の受信系信号経路の間
で互いに等しくする複数の受信系振幅位相制御・参照信
号除去手段 (へ)前記受信系の参照信号との間の相関係数が十分小
さい送信系の参照信号を、前記複数の送信機それぞれへ
の送信情報信号の入力端に、前記受信系の参照信号と同
時に印加し、これら複数の送信機で無線周波帯の送信信
号と同一の周波帯の信号に変換処理して対応するアンテ
ナ素子に供給し、この対応するアンテナ素子への送信信
号伝送路から、無線周波帯の送信系の参照信号を導き出
して送信系制御用局部発振信号に基づいて無線周波帯の
受信信号と同一の周波帯に変換し、対応するアンテナ素
子の受信信号伝送路に導入してその受信系信号経路に供
給し、前記送信情報信号の入力端から、前記アンテナ素
子への送信信号伝送路の参照信号導出部分に至るまでの
送信系信号経路における前記送信系の参照信号に対する
振幅特性及び位相特性を、前記送信情報信号の入力端の
信号と前記参照信号導出部分の出力端の信号との間の差
の情報に基づいて制御し、かつ前記受信情報信号出力端
の信号中の送信系の参照信号成分を除去することによ
り、複数の送信系信号経路の間で互いに等しくする複数
の送信系振幅位相制御・参照信号除去手段 (ト)前記受信系制御用局部発振信号を発生して前記複
数の受信系振幅位相制御・参照信号除去手段に供給する
受信系制御用局部発振器、及び前記送信系制御用局部発
振信号を発生して前記複数の送信系振幅位相制御・参照
信号除去手段に供給する送信系制御用局部発振器
【0016】また、前記複数の受信系振幅位相制御・参
照信号除去手段それぞれで用いられる受信系の参照信号
が、対応する送信機に入力される送信情報信号を予め定
められた時間だけ遅延させた信号であり、前記複数の送
信系振幅位相制御・参照信号除去手段で用いられる送信
系の参照信号が、前記送信情報信号そのものである構成
を有している。
【0017】また、前記複数の受信系振幅位相制御・参
照信号除去手段それぞれが、前記受信系の参照信号を無
線周波帯の受信信号と同一の周波帯の信号に変換して対
応するアンテナ素子の無線周波帯の受信信号伝送路に導
入する参照信号導入部と、対応する受信系信号経路の信
号に対し受信系の誤差信号に基づいて振幅特性及び位相
特性を制御する受信側振幅・位相制御部と、対応する受
信情報信号出力端近傍の信号に対し、前記受信系の参照
信号を、その入力端から導いて減算し、この信号中の受
信系の参照信号成分を除去する受信系の参照信号除去部
と、前記受信系信号経路の受信情報信号出力端近傍の信
号と前記受信系の参照信号のその導入部分の信号との間
の差を検出して前記受信系の誤差信号として出力する受
信系の誤差検出部とを含んで成り、前記複数の送信系振
幅位相制御・参照信号除去手段それぞれが、対応するア
ンテナ素子への送信信号伝送路から無線周波帯の、送信
系の参照信号を導き出して無線周波帯の受信信号と同一
の周波帯の信号に変換し、前記参照信号導入部を通して
対応するアンテナ素子からの受信信号伝送路に導入する
参照信号導出・導入部と、対応する送信系信号経路の信
号に対し送信系の誤差信号に基づいて振幅特性及び位相
特性を制御する送信側振幅・位相制御部と、対応する受
信系信号経路の受信情報信号出力端近傍の信号に対し、
前記送信系の参照信号を、その入力端から導いて減算
し、この信号中の送信系の参照信号成分を除去する送信
系の参照信号除去部と、前記送信情報信号の入力端の信
号と前記参照信号導出部分の出力端の信号との間の差を
検出して前記送信系の誤差信号として出力する送信系の
誤差検出部とを含んで構成される。
【0018】
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態は、複数の
受信系振幅位相制御・参照信号除去手段それぞれ、及び
複数の送信系振幅位相制御・参照信号除去手段それぞれ
を、次のように構成する。複数の受信系振幅位相制御・
参照信号除去手段それぞれは、送信情報信号及び受信情
報信号の周波帯と同一の周波帯を有する受信系の参照信
号を、受信系制御用局部発振信号に基づいて無線周波帯
の受信信号と同一の周波帯の信号に変換してアレイ・ア
ンテナ部の複数のアンテナ素子それぞれの無線周波帯の
受信信号伝送路に導入し、この導入部分から、対応する
受信機を経由してその受信情報信号の出力端に至るまで
の受信系信号経路における上記受信系の参照信号に対す
る振幅特性及び位相特性を、上記受信系信号経路の受信
情報信号出力端近傍の信号と、上記受信系の参照信号の
その導入部分の信号との間の差の情報に基づいて制御
し、かつこの受信情報信号出力端の信号中の受信系の参
照信号部分を除去することにより、これら複数の受信系
信号経路の間で互いに等しくする。
【0019】また、複数の送信系振幅位相制御・参照信
号除去手段それぞれは、上記受信系の参照信号との間の
相関係数が十分小さい送信系の参照信号を、複数の送信
機それぞれへの送信情報信号の入力端に、上記受信系の
参照信号と同時に印加し、これら複数の送信機で無線周
波帯の送信信号と同一の周波帯の信号に変換処理して対
応するアンテナ素子に供給し、この対応するアンテナ素
子への送信信号伝送路から、無線周波帯の送信系の参照
信号を導き出して送信系制御用局部発振信号に基づいて
無線周波帯の受信信号と同一の周波帯に変換し、対応す
るアンテナ素子の受信信号伝送路に導入してその受信系
信号経路に供給し、上記送信情報信号の入力端から、上
記アンテナ素子への送信信号伝送路の参照信号導出部分
に至るまでの送信系信号経路における上記送信系の参照
信号に対する振幅特性及び位相特性を、上記送信情報信
号の入力端の信号と上記参照信号導出部分の出力端の信
号との間の差の情報に基づいて制御し、かつ上記受信情
報信号出力端の信号中の送信系の参照信号成分を除去す
ることにより、複数の送信系信号経路の間で互いに等し
くする。
【0020】このような構成とすることにより、受信系
の参照信号による受信系の振幅、位相制御、及び参照信
号除去と、送信系の参照信号による送信系の振幅、位相
制御、及び参照信号除去と、を同時に行うことができて
全体の振幅、位相制御、参照信号除去に要する時間を短
縮することができ、かつ、無線周波帯の信号の回路等か
ら切換器をなくすことができて、雑音や誤動作の原因を
除去すると同時に、回路を簡素化することができる。
【0021】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図1は本発明の一実施例を示す全体のブロ
ック図、図2はその振幅・位相制御送受信部の回路ブロ
ック図である。この実施例が図5乃至図7に示された従
来の多元接続通信装置と相違する点は、複数の振幅・位
相制御送受信部それぞれが、その受信系の振幅位相制御
及び送信系の振幅位相制御を、従来のものは送受同一の
参照信号RFを用いて送受異なる時間帯で行うようにな
っているのに対し、本発明のもの(30)は、送受の間
で相関係数が十分小さい参照信号を用いてほぼ同時に行
うようになっていて、これらの振幅位相制御に関わる構
成で従来と本発明とで相違する部分は、従来のものが、
参照信号導入部34a及び送信参照信号導出部35aそ
れぞれに送受切換用の切換器が1つずつ設けられ、参照
信号除去器38aは1つの加算器381で送受を共用し
ており、また較正信号発生保持器70は、1つの較正信
号発生器71で受信系及び送信系の較正信号wを発生
し、受信系、送信系の振幅位相制御を行うために、送受
切換用の切換器S3〜S6と保持回路72,73とを設
けた構成となっているのに対し、本発明のもの(30)
は、参照信号導入部34及び送信参照信号導出部35に
は切換器はなく、参照信号除去器38には2つの加算器
381,382を設けて送受別々に参照信号を除去する
ようにし、また、1つの信号、例えば送信情報信号TX
1から受信系の参照信号と送信系の参照信号とを作り出
し、かつこれらの間でその相関係数が十分小さくなるよ
うにするための遅延器60を設け、更に、較正信号発生
保持器70に代えて、受信系の誤差検出器61と送信系
の誤差検出器62とを設けた構成となっている点であ
る。
【0022】この実施例において、遅延器60は、1つ
の信号が拡散符号1チップ以上の時間差を持つとその自
己相関係数が十分小さくなるという性質を利用して、例
えば送信情報信号TX1を拡散符号1チップ以上の時間
だけ遅延させ、遅延させたものを受信系の参照信号(d
r)とし、遅延させる前の送信情報信号TX1を送信系の
参照信号(実際には、送信系の振幅位相制御を行うため
の信号であるので、送信機32の入力端の信号dt)とし
ている。
【0023】受信系の参照信号dr は、参照信号導入部
34から導入され、その受信機の出力端における信号
(ur)が誤差検出器61で参照信号dr と比較されてこ
れらの間の振幅、位相差が検出され、この検出情報によ
る較正信号wr に基づいて、受信側振幅・位相制御器3
7により、参照信号導入部34・受信機36間の振幅及
び位相が制御される。受信側振幅・位相制御器37を通
過した参照信号は、参照信号除去器38の加算器382
により除去され、その出力端から、振幅及び位相が制受
された受信情報信号(RX1,RX2)が出力される。
【0024】送信系の参照信号は、送信側振幅・位相制
御器31を通過した後、送信機32、送受信共用器3
3、無線周波帯信号の伝送線路、送信参照信号導出部3
5を経由して参照信号導入部34から、受信系に導入さ
れる。そして、誤差検出器62により、送信機32の入
力端の信号(送信系の参照信号dt)と受信側振幅・位相
制御器37の出力端の信号ut とが比較されてこれらの
間の振幅、位相差が検出され、この検出情報による較正
信号wt に基づいて、送信側振幅・位相制御器31によ
り、送信系及び振幅、位相制御済みの受信系の振幅、位
相の制御、従って、送信系(送信機32の入力端から送
信参照信号導出部35の出力端まで)の振幅、位相が制
御される。受信系を通過した送信系の参照信号は、参照
信号除去器38の加算器381に除去される。
【0025】なお、受信系及び送信系の参照信号のレベ
ルは、アンテナ素子11を経由して送受信が行われる信
号に悪影響を及ぼさないように、減衰器344,353
によって制御され、また誤差検出器61,62には、図
7に示された較正信号発生器71等が使用される。
【0026】このような構成とすることにより、受信系
の参照信号(dr)と送信系の参照信号(dt)との間の相
関関係は低く、しかも誤差検出器及び参照信号除去用の
加算器が送信系、受信系それぞれに設けられているの
で、受信系の参照信号による受信系の振幅、位相の制
御、及びその参照信号の除去と、送信系の参照信号によ
る送信系の振幅、位相の制御、及びその参照信号の除去
と、をほぼ同時に行うことができて、全体の振幅、位相
の制御、及び参照信号除去に要する時間を短縮すること
ができ、かつ、切換器を無くすことができて、特に無線
周波帯の信号の回路、参照信号導入部34及び送信参照
信号導出部35からの切換器の撤去は雑音発生や誤動作
の原因を除去することにつながり、安定な動作を得るこ
とができ、また、保持回路も無くなることを含めて、回
路を簡素化することができる。
【0027】ここで、この実施例における、振幅特性及
び位相特性の較正効果を見極めるべく行った、計算機に
よる回路シミュレーションの結果の一例を図3(a),
(b)に示す。図3(a),(b)において、1/βは
相互相関器711及び自己相関器712の積分時定数で
あり、μはLMS演算器713のステップサイズパラメ
ータである。受信系に比べて、送信系の方が多少悪いよ
うに見えるが、これは、送信系が、その参照信号が受信
系を経由して較正され、この受信系にわずかながら較正
の不完全さが残るためであり、この点を考慮すると、受
信系、送信系とも同程度と考えられ、また、積分時定数
1/βを十分大きくとれば、どちら共、実用上問題のな
い精度を得ることができる。
【0028】尚、回路規模節減のために、無線周波帯の
信号回路ではない、誤差検出器61,62を送信系、受
信系の制御で、部分的に、或いは全体を時分割で使用す
るようにしてもよい。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、送信系の
参照信号と受信系の参照信号との間の相関係数が十分小
さくなるようにこれら参照信号を作り出し、これら参照
信号を同時に振幅・位相制御送受信部に導入し、振幅・
位相制御送受信部において、送信系及び受信系で別々の
誤差検出器、及び参照信号除去用の加算器を用いて、送
信系及び受信系で同時に振幅、位相制御及び参照信号除
去を行う構成となっているので、送信系及び受信系を含
む全体の振幅、位相制御、及び参照信号除去に要する時
間を短縮することができ、かつ無線周波帯の信号回路等
から切換器を無くすことができて、雑音や回路誤動作等
の不具合の原因を除去することができると同時に、回路
の簡素化をはかることができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す全体のブロック図であ
る。
【図2】図1に示された実施例における、振幅・位相制
御送受信部の回路ブロック図である。
【図3】図1及び図2に示された実施例における、振幅
特性及び位相特性に対する較正誤差の回路シミュレーシ
ョン結果を示す図である。
【図4】従来の多元接続通信装置の第1の例を示す全体
のブロック図である。
【図5】従来の多元接続通信装置の第2の例を示す全体
のブロック図である。
【図6】図5に示された多元接続通信装置の振幅・位相
制御送受信部の回路ブロック図である。
【図7】図6に示された振幅・位相制御送受信部内の較
正信号発生器の回路ブロック図及びその演算内容を示す
図である。
【符号の説明】
10 アレイ・アンテナ部 11 アンテナ素子 20 アンテナ指向性制御部 21,22 指向性制御素子 30,30a 振幅・位相制御送受信部 31 送信側振幅・位相制御器 32 送信機 33 送受信共用器 34,34a 参照信号導入部 35,35a 送信参照信号導出部 36 受信機 37 受信側振幅・位相制御器 38,38a 参照信号除去器 40a,40b 局部発振器 50 送受信部 51,51a 送信機 52,52a 受信機 53,53a 送受信共用器 60 遅延器 61,62 誤差検出器 70 較正信号発生保持器 71 較正信号発生器 72,73 保持回路 341 周波数変換器 342 方向性結合器 343 加算器 344 減衰器 351 周波数変換器 352 方向性結合器 353 減衰器 381,382 加算器 711 相互相関器 712 自己相関器 713 LMS演算器 S1〜S6 切換器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04B 7/26 H04B 7/26 D H04J 13/00 H04J 13/00 A Fターム(参考) 5J021 AA06 CA06 DB02 DB03 EA04 FA05 FA14 FA15 FA16 FA17 FA20 FA32 GA02 GA08 HA05 HA10 5K022 EE01 EE11 EE25 EE35 5K059 CC02 CC03 CC04 DD32 5K067 AA03 BB04 BB21 CC10 EE02 EE10 KK02 KK03

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アレイ・アンテナを用いて、多元接続可
    能な複数の個別の通信経路それぞれに対し、送信電波の
    送信方向、及び送られて来た電波に対する受信方向を設
    定して通信を行う多元接続通信装置であって、次の各構
    成を有することを特徴とする多元接続通信装置。 (イ)複数のアンテナ素子が配列されて成り、これら複
    数のアンテナ素子それぞれに供給された無線周波帯の送
    信信号に基づいて、前記複数の個別の通信経路それぞれ
    に対し送信指向性を設定して送信電波を放射する一方、
    送られて来た電波を前記複数のアンテナ素子それぞれで
    受信して無線周波帯の受信信号として出力するアレイ・
    アンテナ部 (ロ)前記アレイ・アンテナ部の複数のアンテナ素子そ
    れぞれと対応して設けられ、前記複数の個別の通信経路
    それぞれの送信情報信号を、前記無線周波帯の送信信号
    に変換処理して対応するアンテナ素子に供給する複数の
    送信機 (ハ)前記アレイ・アンテナ部の複数のアンテナ素子そ
    れぞれと対応して設けられ、対応するアンテナ素子から
    の無線周波帯の受信信号を、前記複数の個別の通信経路
    それぞれの受信情報信号に変換処理する複数の受信機 (ニ)前記アレイ・アンテナ部の複数のアンテナ素子そ
    れぞれに供給される無線周波帯の送信信号の、アンテナ
    指向性情報を前記複数の個別の通信経路ごとに制御する
    一方、前記アレイ・アンテナ部で受信する電波に対する
    指向性を前記複数の個別の通信経路それぞれに対し設
    定、制御するアンテナ指向性制御部 (ホ)前記送信情報信号及び受信情報信号の周波帯と同
    一の周波帯を有する受信系の参照信号を、受信系制御用
    局部発振信号に基づいて前記無線周波帯の受信信号と同
    一の周波帯の信号に変換して前記アレイ・アンテナ部の
    複数のアンテナ素子それぞれの無線周波帯の受信信号伝
    送路に導入し、この導入部分から、対応する受信機を経
    由してその受信情報信号の出力端に至るまでの受信系信
    号経路における前記受信系の参照信号に対する振幅特性
    及び位相特性を、前記受信系信号経路の受信情報信号出
    力端近傍の信号と、前記受信系の参照信号のその導入部
    分の信号との間の差の情報に基づいて制御し、かつこの
    受信情報信号出力端の信号中の受信系の参照信号部分を
    除去することにより、これら複数の受信系信号経路の間
    で互いに等しくする複数の受信系振幅位相制御・参照信
    号除去手段 (へ)前記受信系の参照信号との間の相関係数が十分小
    さい送信系の参照信号を、前記複数の送信機それぞれへ
    の送信情報信号の入力端に、前記受信系の参照信号と同
    時に印加し、これら複数の送信機で無線周波帯の送信信
    号と同一の周波帯の信号に変換処理して対応するアンテ
    ナ素子に供給し、この対応するアンテナ素子への送信信
    号伝送路から、無線周波帯の送信系の参照信号を導き出
    して送信系制御用局部発振信号に基づいて無線周波帯の
    受信信号と同一の周波帯に変換し、対応するアンテナ素
    子の受信信号伝送路に導入してその受信系信号経路に供
    給し、前記送信情報信号の入力端から、前記アンテナ素
    子への送信信号伝送路の参照信号導出部分に至るまでの
    送信系信号経路における前記送信系の参照信号に対する
    振幅特性及び位相特性を、前記送信情報信号の入力端の
    信号と前記参照信号導出部分の出力端の信号との間の差
    の情報に基づいて制御し、かつ前記受信情報信号出力端
    の信号中の送信系の参照信号成分を除去することによ
    り、複数の送信系信号経路の間で互いに等しくする複数
    の送信系振幅位相制御・参照信号除去手段 (ト)前記受信系制御用局部発振信号を発生して前記複
    数の受信系振幅位相制御・参照信号除去手段に供給する
    受信系制御用局部発振器、及び前記送信系制御用局部発
    振信号を発生して前記複数の送信系振幅位相制御・参照
    信号除去手段に供給する送信系制御用局部発振器
  2. 【請求項2】 前記複数の受信系振幅位相制御・参照信
    号除去手段それぞれで用いられる受信系の参照信号が、
    対応する送信機に入力される送信情報信号を予め定めら
    れた時間だけ遅延させた信号であり、前記複数の送信系
    振幅位相制御・参照信号除去手段で用いられる送信系の
    参照信号が、前記送信情報信号そのものである請求項1
    記載の多元接続通信装置。
  3. 【請求項3】 前記複数の受信系振幅位相制御・参照信
    号除去手段それぞれが、前記受信系の参照信号を無線周
    波帯の受信信号と同一の周波帯の信号に変換して対応す
    るアンテナ素子の無線周波帯の受信信号伝送路に導入す
    る参照信号導入部と、対応する受信系信号経路の信号に
    対し受信系の誤差信号に基づいて振幅特性及び位相特性
    を制御する受信側振幅・位相制御部と、対応する受信情
    報信号出力端近傍の信号に対し、前記受信系の参照信号
    を、その入力端から導いて減算し、この信号中の受信系
    の参照信号成分を除去する受信系の参照信号除去部と、
    前記受信系信号経路の受信情報信号出力端近傍の信号と
    前記受信系の参照信号のその導入部分の信号との間の差
    を検出して前記受信系の誤差信号として出力する受信系
    の誤差検出部とを含んで成り、前記複数の送信系振幅位
    相制御・参照信号除去手段それぞれが、対応するアンテ
    ナ素子への送信信号伝送路から無線周波帯の、送信系の
    参照信号を導き出して無線周波帯の受信信号と同一の周
    波帯の信号に変換し、前記参照信号導入部を通して対応
    するアンテナ素子からの受信信号伝送路に導入する参照
    信号導出・導入部と、対応する送信系信号経路の信号に
    対し送信系の誤差信号に基づいて振幅特性及び位相特性
    を制御する送信側振幅・位相制御部と、対応する受信系
    信号経路の受信情報信号出力端近傍の信号に対し、前記
    送信系の参照信号を、その入力端から導いて減算し、こ
    の信号中の送信系の参照信号成分を除去する送信系の参
    照信号除去部と、前記送信情報信号の入力端の信号と前
    記参照信号導出部分の出力端の信号との間の差を検出し
    て前記送信系の誤差信号として出力する送信系の誤差検
    出部とを含んで成る請求項1記載の多元接続通信装置。
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