JP2005311780A - Array antenna communication device and control method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that adaptive processing should be accelerated while the characteristics of phase and amplitude of each reception circuit are calculated, a calibration coefficient is obtained, and the characteristics are each multiplied to compensate the difference in characteristics between reception circuits. <P>SOLUTION: A reception signal (RX) is weighted for each of amplitude and phase in a weighting circuit 5, a signal of each of unit antennas is added in a distribution synthesizer 6 and is supplied to a baseband processor 9 through a receiver 8. To control the weighting by the weighting circuit 5 to an optimum value, an adaptive array control unit 10 is provided, and the reception signal (RX) from the receiver 8 and a unit antenna monitor signal (monitor RX) from an amplitude phase correcting unit 13 are supplied to this unit 10, and a desired weighting setting value obtained by this is supplied to the weighting circuit 5 for each unit antenna via a correcting table 11. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、アレイアンテナ通信装置、特に複数の単位アンテナを用いて送受信アンテナ・パターンを制御する通信装置に関する。   The present invention relates to an array antenna communication apparatus, and more particularly to a communication apparatus that controls a transmission / reception antenna pattern using a plurality of unit antennas.

空間的に離間させて配列された複数の単位アンテナで受信された各信号を適切に加算合成することにより、希望波の到来方向にビームを有し、かつ干渉波の到来方向にヌルを有する受信アンテナ・パターンを形成して、希望信号を選択的に受信するアダプティブ・アレイ・アンテナを備えた通信装置が知られている。   Reception with a beam in the direction of arrival of the desired wave and a null in the direction of arrival of the interference wave by appropriately adding and synthesizing the signals received by a plurality of unit antennas arranged spatially separated from each other A communication apparatus having an adaptive array antenna that forms an antenna pattern and selectively receives a desired signal is known.

図14は、従来のアダプティブアレイ通信装置を示すブロック図である。従来アダプティブ・アレイ・アンテナにおいて、所望の送受信アンテナ・パターンを得るため、送受信信号の振幅及び位相に適切な重み付け処理が施される。ところが、こうした制御に際して各アンテナ素子に対応した受信回路において、結合器、分配器及び増幅器のアナログ素子の経年劣化による時間的な変動が発生する。そのため、それぞれ独立して位相や振幅の特性のばらつきにより受信信号(RX)とモニタ信号(モニタRX)の位相や振幅の特性差が生じ、さらに未知の振幅変動や位相回転が加わることにより、指向性パターンが希望するものとは異なって形成されてしまう。このような各受信回路の特性差は、受信利得の低下を引き起こし、通信品質の劣化を招くことになる。   FIG. 14 is a block diagram showing a conventional adaptive array communication apparatus. In a conventional adaptive array antenna, in order to obtain a desired transmission / reception antenna pattern, an appropriate weighting process is applied to the amplitude and phase of the transmission / reception signal. However, in such a control, in a receiving circuit corresponding to each antenna element, a temporal variation occurs due to aging deterioration of the analog elements of the coupler, the distributor, and the amplifier. Therefore, the phase and amplitude characteristic differences between the received signal (RX) and the monitor signal (monitor RX) are caused by variations in the phase and amplitude characteristics independently of each other. The sex pattern is formed differently than desired. Such a characteristic difference between the reception circuits causes a decrease in reception gain, leading to deterioration in communication quality.

そこで、特許文献1に示すような技術が公開されており、アダプティブ・アレイ・アンテナ受信装置では、各受信回路の位相や振幅の特性を計算してキャリブレーション係数を求め、受信された通信信号の位相や振幅に算出されたキャリブレーション係数の位相成分及び振幅成分をそれぞれ乗算することで受信回路間の特性差を補償している。   Therefore, a technique as disclosed in Patent Document 1 is disclosed, and the adaptive array antenna receiving apparatus calculates the characteristics of the phase and amplitude of each receiving circuit to obtain a calibration coefficient, and calculates the received communication signal. A characteristic difference between the receiving circuits is compensated by multiplying the phase component and amplitude component of the calculated calibration coefficient by the phase component and amplitude component, respectively.

さらに、本願出願人は、特願2003−49556及び特願2003−96091として改良されたアレイアンテナ装置を出願した。この先願発明によれば、送信側と受信側との振幅及び位相調整が容易に行うことができる。   Further, the applicant of the present application has applied for an improved array antenna device as Japanese Patent Application Nos. 2003-49556 and 2003-96091. According to the prior invention, the amplitude and phase adjustment between the transmission side and the reception side can be easily performed.

特開2002−300086号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-300086 「アレーアンテナによる適応信号処理」,初版,株式会社科学技術出版,1998年11月"Adaptive signal processing by array antenna", first edition, Science and Technology Publishing Co., Ltd., November 1998

しかし、上記に示したキャリブレーション係数による受信回路間の特性差の補償は可能であるが、アダプティブ処理を高速化するには別の問題があった。   However, although it is possible to compensate for the characteristic difference between the receiving circuits using the calibration coefficient described above, there is another problem in speeding up the adaptive processing.

前述した先願発明においては、受信部からの受信信号(RX)と単位アンテナモニタ受信部からの単位モニタ信号(モニタRX)との位相差を、双方向ベクトル変調器にて調整するが、受信信号(RX)とモニタ信号(モニタRX)の振幅及び位相差が大きい場合には、適切なアンテナ・パターンを得るための収束時間が大きくなってしまうという問題があった。   In the above-mentioned prior application, the phase difference between the received signal (RX) from the receiving unit and the unit monitor signal (monitor RX) from the unit antenna monitor receiving unit is adjusted by the bidirectional vector modulator. When the amplitude and phase difference between the signal (RX) and the monitor signal (monitor RX) are large, there is a problem that the convergence time for obtaining an appropriate antenna pattern becomes long.

従来方式では受信器からの受信信号(RX)と単位アンテナモニタ用受信器からのモニタ信号(モニタRX)の相互の位相差を重み付け回路の移相量を零とした場合±90度以下にすることが、最適なアンテナ・パターンを得るための重み付け値を正しく収束させる条件であるとし、なおかつ位相差や振幅差が小さいほど収束に要する時間を短縮できるとして、振幅及び位相の差を検出し補正を行っている。   In the conventional method, the mutual phase difference between the received signal (RX) from the receiver and the monitor signal (monitor RX) from the unit antenna monitor receiver is set to ± 90 degrees or less when the phase shift amount of the weighting circuit is zero. This is the condition for correctly converging the weight values for obtaining the optimum antenna pattern, and the smaller the phase difference and amplitude difference, the shorter the time required for convergence. It is carried out.

しかし、その補正は重み付け回路の位相量を零とした場合に限られており、重み付け回路を理想的に扱っている。すなわち、アダプティブアレイ制御部が出力する重み付け設定値が表す振幅及び位相の変化量と、それが重み付け回路に入力されて実際に受信信号(RX)が受ける振幅及び位相変化量との差については考慮されていない。   However, the correction is limited to the case where the phase amount of the weighting circuit is zero, and the weighting circuit is ideally handled. That is, the difference between the amplitude and phase change amount represented by the weighted set value output from the adaptive array control unit and the amplitude and phase change amount that is actually input to the weighting circuit and received by the received signal (RX) is considered. It has not been.

一方、重み付け回路はRF信号を取り扱うアナログ回路であるから、設定したい振幅及び位相変化量と実際の振幅及び位相変化量との差を小さく保とうとすると、著しく複雑で高精度な回路が必要となり、高価になるという問題があった。   On the other hand, since the weighting circuit is an analog circuit that handles RF signals, if the difference between the amplitude and phase change amount to be set and the actual amplitude and phase change amount is to be kept small, an extremely complicated and highly accurate circuit is required. There was a problem of becoming expensive.

また費用を抑えて精度を犠牲にすると、設定したい振幅及び位相変化量と実際に受信信号が受ける振幅及び位相変化量との差は無視できないものになり、最適なアンテナ・パターンを得るための収束時間を増大させるという問題があった。   At the expense of accuracy and cost, the difference between the desired amplitude and phase change and the actual amplitude and phase change received by the received signal cannot be ignored. There was a problem of increasing time.

本発明は上記従来の課題を解決するため、重み付け回路とその周辺回路等を比較的簡単な構成でかつ安価にしながら、最適な重み付け値に短時間で収束することが出来る改良されたアレイアンテナ通信装置を提供することにある。   In order to solve the above-described conventional problems, the present invention provides an improved array antenna communication capable of converging to an optimum weighting value in a short time while making the weighting circuit and its peripheral circuits and the like relatively simple and inexpensive. To provide an apparatus.

上記問題を解決するために、本発明に係るアレイアンテナ通信装置は、複数の単位アンテナを含むアダプティブ・アレイ・アンテナを用いるアレイアンテナ通信装置において、単位アンテナ毎に設けられたRF送信増幅部と、単位アンテナ毎に前記RF送信増幅部と並列に設けられるRF受信増幅部と、前記RF送信増幅部と前記RF受信部とを切り換える切換器を介して共通に接続された重み付け回路と、複数の重み付け回路に接続され、送信信号を分配し、受信信号を合成する分配合成部と、分配合成部に接続された送信部(TX)及び受信部(RX)と、重み付け回路へ補正された重み付け設定値を出力する補正テーブルと、補正された重み付け設定値により前記重み付け回路を制御して複数の単位アンテナをアダプティブ・アレイ・アンテナとして機能させるアダプティブアレイ制御部と、前記RF受信増幅部から分岐した受信信号をモニタするモニタ受信部(モニタRX)と、前記受信部(RX)の出力と前記モニタ受信部(モニタRX)の出力とを比較して前記単位アンテナ毎の振幅差と位相差を前記アダプティブアレイ制御部へ供給する振幅位相補正部と、を備え、前記アダプティブアレイ制御部が希望する重み付け値を補正テーブルで補正し、アダプティブ・アレイ・アンテナを動作させることを特徴とする。   In order to solve the above problems, an array antenna communication apparatus according to the present invention is an array antenna communication apparatus that uses an adaptive array antenna including a plurality of unit antennas, and an RF transmission amplification unit provided for each unit antenna; An RF reception amplification unit provided in parallel with the RF transmission amplification unit for each unit antenna, a weighting circuit commonly connected via a switcher for switching between the RF transmission amplification unit and the RF reception unit, and a plurality of weightings A distribution combining unit that is connected to a circuit, distributes a transmission signal, and combines a reception signal, a transmission unit (TX) and a reception unit (RX) connected to the distribution combination unit, and a weighting setting value corrected to a weighting circuit And a plurality of unit antennas in an adaptive array by controlling the weighting circuit according to the corrected weighting setting value. An adaptive array control unit that functions as an antenna, a monitor reception unit (monitor RX) that monitors a reception signal branched from the RF reception amplification unit, an output of the reception unit (RX), and a monitor reception unit (monitor RX) An amplitude phase correction unit that compares the output with each other and supplies an amplitude difference and a phase difference for each unit antenna to the adaptive array control unit, and corrects a weighting value desired by the adaptive array control unit with a correction table. And operating an adaptive array antenna.

また、本発明に係るアレイアンテナ通信装置において、前記振幅位相補正部は、前記受信部(RX)の受信信号と前記モニタ受信部(モニタRX)のモニタ受信信号との振幅差と位相差を検出し、この差がゼロ又は一定値となるように前記アダプティブアレイ制御部に前記単位アンテナ毎に校正値を供給することを特徴とする。   In the array antenna communication apparatus according to the present invention, the amplitude / phase correction unit detects an amplitude difference and a phase difference between a reception signal of the reception unit (RX) and a monitor reception signal of the monitor reception unit (monitor RX). Then, a calibration value is supplied to the adaptive array control unit for each unit antenna so that the difference becomes zero or a constant value.

さらに、本発明に係るアレイアンテナ通信装置において、前記重み付け回路は、重み付け設定値により振幅を調整する振幅調整手段と、当該重み付け設定値により位相を調整する位相調整手段と、を有し、前記アダプティブアレイ制御部は、前記振幅位相補正部の校正値に基づき、前記振幅調整手段と前記位相調整手段に希望する重み付け値を送り、受信信号及び希望重み付け値に対する前記振幅位相補正部のモニタ受信信号との振幅差と位相差を検出する誤差検出手段と、前記アダプティブアレイ制御部が制御したい振幅と位相をもたらす補正値を前記補正テーブルに記憶更新させる補正テーブル更新手段と、を有することを特徴とする。   Furthermore, in the array antenna communication apparatus according to the present invention, the weighting circuit includes amplitude adjusting means for adjusting amplitude based on a weighted set value, and phase adjusting means for adjusting phase based on the weighted set value. The array control unit sends a desired weighting value to the amplitude adjustment unit and the phase adjustment unit based on the calibration value of the amplitude phase correction unit, and receives the received signal and the monitor reception signal of the amplitude phase correction unit for the desired weighting value. Error detection means for detecting an amplitude difference and a phase difference between the correction array and a correction table update means for storing and updating a correction value that provides an amplitude and a phase to be controlled by the adaptive array control unit in the correction table. .

さらにまた、本発明に係るアレイアンテナ通信装置において、前記アダプティブアレイ制御部は、さらに、前記振幅調整手段と前記位相調整手段の重み付け設定値の組み合わせにより制御したい振幅位相が得られない補正テーブルの空欄を近似補完するテーブル補完手段を有することを特徴とする。   Furthermore, in the array antenna communication apparatus according to the present invention, the adaptive array control unit further includes a blank in a correction table in which an amplitude phase to be controlled cannot be obtained by a combination of weighting setting values of the amplitude adjusting unit and the phase adjusting unit. It is characterized by having a table complementing means for approximately complementing.

本発明に係る制御方法は、複数の単位アンテナで受信されたモニタ受信信号の振幅位相を補正する振幅位相補正工程と、アダプティブアレイ制御部は補正された振幅と位相信号に基づいて各受信信号に重み付けを振幅調整手段と位相調整手段にて行う重み付け工程と、重み付けられた受信信号を加算合成することにより希望波の到来方向にビームを有し、希望波を選択的に受信するアレイアンテナ通信装置の制御方法において、前記アダプティブアレイ制御部は、前記振幅位相補正部の校正値に基づき、前記振幅調整手段と前記位相調整手段に希望する重み付け値を補正テーブル経由で送り、受信信号及び振幅位相補正部のモニタ受信信号との振幅差と位相差を検出する誤差検出工程と、前記アダプティブアレイ制御部が制御したい振幅位相をもたらす重み付け補正値を補正テーブルに記憶更新させる補正テーブル更新工程と、を処理することを特徴とする。   The control method according to the present invention includes an amplitude phase correction step of correcting the amplitude phase of monitor reception signals received by a plurality of unit antennas, and the adaptive array control unit applies each received signal based on the corrected amplitude and phase signals. An array antenna communication apparatus for selectively receiving a desired wave having a beam in the arrival direction of the desired wave by adding and synthesizing the weighted received signals by weighting the weight adjusting step by the amplitude adjusting unit and the phase adjusting unit. In this control method, the adaptive array control unit sends a desired weighting value to the amplitude adjustment unit and the phase adjustment unit via a correction table based on the calibration value of the amplitude phase correction unit, and receives the received signal and amplitude phase correction. An error detection step for detecting an amplitude difference and a phase difference from the monitor reception signal of the monitor, and an amplitude phase to be controlled by the adaptive array control unit Wherein the handle and a correction table updating step of storing and updating the correction table weighting correction value that results.

また、本発明に係るアレイアンテナ通信装置の制御方法において、前記アダプティブアレイ制御部は、さらに、前記振幅調整工程と前記位相調整工程の重み付け設定値の組み合わせにより、制御したい振幅位相が得られない補正テーブルの空欄を近似補完するテーブル補完工程を、実行することを特徴とする。   Further, in the array antenna communication apparatus control method according to the present invention, the adaptive array control unit further corrects the amplitude phase to be controlled by a combination of the weight setting values of the amplitude adjustment step and the phase adjustment step. A table complementing step for approximating the blank of the table is performed.

さらに、本発明に係るアレイアンテナ通信装置の制御方法であって、補正テーブルの補完方法において、前記テーブル補完工程は、極座標平面上に展開された重み付け設定値の元の値に対して、座標を直線で結んだ距離であるユークリッド距離により補正テーブルの空欄を近似補完することを特徴とする。   Furthermore, in the control method of the array antenna communication apparatus according to the present invention, in the correction table complementing method, the table complementing step sets the coordinates with respect to the original values of the weighting setting values developed on the polar coordinate plane. It is characterized in that the blank of the correction table is approximated by a Euclidean distance that is a distance connected by a straight line.

上述のように本発明では、アダプティブアレイ制御部が出力する希望する重み付け値を補正テーブルの入力とし、希望する重み付け値が示す振幅及び位相の変化量と実際に重み付け回路から受信信号が受ける振幅及び位相の変化量との差が最小となるよう補正された重み付け設定値を出力とする補正テーブルを追加する。   As described above, in the present invention, the desired weighting value output from the adaptive array control unit is input to the correction table, and the amplitude and phase change indicated by the desired weighting value, the amplitude received by the weighting circuit and the actual received signal A correction table that outputs the weighting set value corrected so as to minimize the difference from the phase change amount is added.

また、補正テーブルの作成にあたっては、すでに備えられている振幅位相補正機能を利用する。すなわち、重み付け回路の重み付け設定値を変化させて得られた振幅位相補正値の変化量は、重み付け回路の振幅及び位相の変化量と等価であることに着目し、全ての重み付け設定値に対する振幅位相補正値を測定によって求め、量子化を行い重み付け設定値とする。次に得られた重み付け値を入力とし、それをもたらした重み付け設定値を出力とするようなマッピングを行う。対応する重み付け値が存在しない重み付け設定値については、対応する重み付け設定値を持つ重み付け値の中から誤差が最小となる重み付け設定値を選んで補完することを特徴とする。   Further, when the correction table is created, the already provided amplitude phase correction function is used. That is, paying attention to the fact that the change amount of the amplitude phase correction value obtained by changing the weighting setting value of the weighting circuit is equivalent to the change amount of the amplitude and phase of the weighting circuit, the amplitude phase for all weighting setting values A correction value is obtained by measurement, and quantized to obtain a weighted set value. Next, mapping is performed in which the obtained weighting value is used as an input and the weighting setting value that provides it is used as an output. A weighting set value for which there is no corresponding weighting value is complemented by selecting a weighting setting value having the smallest error from weighting values having corresponding weighting setting values.

また、演算時間を短縮する為、補完処理では、対応する重み付け設定値を持つ重み付け値が、近傍の対応する重み付け設定値を持たない重み付け値を取り込む方式を適用する。   Further, in order to shorten the calculation time, a method is adopted in which the weighting value having the corresponding weighting setting value takes in the weighting value not having the corresponding weighting setting value in the vicinity in the complementing process.

また、その際に極座標形式で表現された重み付け値の量子化単位と座標軸の量子化単位を合わせて整数化し、数値演算プロセッサ等での計算を容易ならしめる。   At that time, the quantization unit of the weighting value expressed in the polar coordinate format and the quantization unit of the coordinate axis are combined into an integer to facilitate calculation by a numerical processor or the like.

また、対応する重み付け設定値を持つ重み付け値が近傍の重み付け設定値を持たない重み付け値を取り込む際に、予め取り込む順位と座標を取り決めておいて、一つずつ順に取り込んでいくことで、複雑な境界の演算を省略し、演算時間を短縮することを特徴とする。   In addition, when a weighting value having a corresponding weighting setting value is taken in a weighting value that does not have a neighboring weighting setting value, the order and coordinates to be taken in are determined in advance and are taken in one by one in order. The calculation of the boundary is omitted, and the calculation time is shortened.

こうして得られた補正テーブルを用いてアダプティブアレイ制御部が出力する希望する重み付け値により重み付け設定値を補正することで、精度が低い安価な重み付け回路を用いたとしても、希望する重み付け値が表す振幅及び位相の変化量と実際に受信信号が受ける振幅及び位相の変化量との差を常に小さく保つことができ、最適な重み付け値に短時間で収束することが可能となる。さらに、補正テーブルを作成する手段として既存の振幅位相補正機能を用いることで新たに生じる費用を低く抑えることが可能なことを特徴とする。   Using the correction table thus obtained, the weighting set value is corrected by the desired weighting value output from the adaptive array control unit, so that the amplitude represented by the desired weighting value can be obtained even if an inexpensive weighting circuit with low accuracy is used. In addition, the difference between the amount of change in phase and the amount of change in amplitude and phase actually received by the received signal can always be kept small, and convergence to an optimum weighting value can be achieved in a short time. Further, the present invention is characterized in that a newly generated cost can be suppressed by using an existing amplitude phase correction function as means for creating a correction table.

本発明を用いることにより、補正テーブルを用いてアダプティブアレイ制御部の希望する重み付け値により重み付け設定値を補正することで、精度が低い安価な重み付け回路を用いたとしても、希望する重み付け値が表す振幅及び位相の変化量と実際に受信信号が受ける振幅及び位相の変化量との差を常に小さく保つことができ、従来方式と比べて最適な重み付け値に短時間で収束することが可能となる。   By using the present invention, the weighting setting value is corrected by the desired weighting value of the adaptive array control unit using the correction table, so that the desired weighting value is represented even if an inexpensive weighting circuit with low accuracy is used. The difference between the amount of change in amplitude and phase and the amount of change in amplitude and phase actually received by the received signal can always be kept small, and it becomes possible to converge to an optimum weighting value in a short time compared to the conventional method. .

さらに、補正テーブルを作成する手段として既存の振幅位相補正機能を用いることで新たに生じる費用を低く抑えることが可能となる効果がある。   Furthermore, there is an effect that it is possible to reduce newly generated costs by using an existing amplitude phase correction function as means for creating a correction table.

以下、本発明の実施の形態(以下実施形態という)を、図面に従って説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施形態に係るアダプティブアレイ通信装置の全体的な構成を示すブロック図である。なお、本実施形態では、4個のアンテナでアダプティブ・アレイ・アンテナが構成される例について説明する。   FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of an adaptive array communication apparatus according to an embodiment of the present invention. In the present embodiment, an example in which an adaptive array antenna is configured with four antennas will be described.

アダプティブ・アレイ・アンテナは4個の単位アンテナを含み、各アンテナ1に入力された信号は、送受切換器4により受信側に接続されている状態で、低雑音増幅器3(LNA)を通過し、重み付け回路5に入力される。ここで、送受切換器4の間では、送信系と受信系とでそれぞれ別個独立した回路(すなわちRF送信系回路及びRF受信系回路)を有しており、RF送信系回路には、送信電力増幅器2(PA)が設けられている。   The adaptive array antenna includes four unit antennas, and a signal input to each antenna 1 passes through a low noise amplifier 3 (LNA) in a state where the signal is connected to the receiving side by the duplexer 4. Input to the weighting circuit 5. Here, between the transmission / reception switch 4, the transmission system and the reception system have separate and independent circuits (that is, the RF transmission system circuit and the RF reception system circuit), and the RF transmission system circuit includes transmission power. An amplifier 2 (PA) is provided.

受信信号は重み付け回路5において、それぞれ振幅及び位相に対して重み付けされ、各単位アンテナの信号が分配合成部6において加算され、受信器8を通ってベースバンド処理部9へ供給される。   The received signal is weighted with respect to the amplitude and phase in the weighting circuit 5, and the signal of each unit antenna is added in the distribution / combination unit 6 and supplied to the baseband processing unit 9 through the receiver 8.

一方、送信信号はベースバンド処理部9から送信器7を介して送受切換器18から分配合成部へ送られる。前記重み付け回路5による重み付けを最適値に制御するために、アダプティブアレイ制御部10が設けられており、このアダプティブアレイ制御部10には前述した受信器8からの受信信号と後述する振幅・位相補正部13からの単位アンテナモニタ信号が供給され、これによって得られた所望の重み付け値が補正テーブル11を介して単位アンテナ毎の重み付け回路5へ供給される。なお、補正テーブル11のテーブル内容の更新は制御部12が処理する。   On the other hand, the transmission signal is sent from the baseband processing unit 9 via the transmitter 7 to the distribution / combination unit from the transmission / reception switching unit 18. In order to control the weighting by the weighting circuit 5 to an optimum value, an adaptive array control unit 10 is provided. The adaptive array control unit 10 includes a received signal from the receiver 8 and amplitude / phase correction described later. A unit antenna monitor signal from the unit 13 is supplied, and a desired weight value obtained thereby is supplied to the weighting circuit 5 for each unit antenna via the correction table 11. The control unit 12 processes the update of the table contents of the correction table 11.

振幅位相補正値を測定によって求める際に参照信号とするため、アンテナ端から受信信号が入力される。これは本物の受信信号であっても良いし、それに準ずる測定用の擬似的な受信信号でも良い。導入の形態はアンテナ外から無線で入力しても良いし、アンテナ端から同軸ケーブル等を用いて有線で入力しても良い。また、RF受信系回路内に参照信号を挿入する装置を備えても良い。   A received signal is input from the antenna end in order to use it as a reference signal when the amplitude phase correction value is obtained by measurement. This may be a genuine received signal, or a pseudo received signal for measurement according to it. The introduction form may be input wirelessly from the outside of the antenna, or may be input by wire using a coaxial cable or the like from the antenna end. Moreover, you may provide the apparatus which inserts a reference signal in RF receiving system circuit.

そのようにしてアンテナ端から入力された参照信号は、各重み付け回路5を介して受信信号として分配合成部6へ送られると共にモニタ信号用の受信器であるモニタ受信器14に送られる。そして受信器8からの受信信号(RX)とモニタ受信器14からのモニタ受信信号(モニタRX)は振幅・位相補正部において比較され両者の振幅あるいは位相の差をゼロとなるよう補正された校正信号がアダプティブアレイ制御部10へ供給される。   The reference signal input from the antenna end in this way is sent to the distribution / combination unit 6 as a received signal via each weighting circuit 5 and also sent to the monitor receiver 14 which is a monitor signal receiver. Then, the received signal (RX) from the receiver 8 and the monitor received signal (monitor RX) from the monitor receiver 14 are compared in the amplitude / phase correction unit and corrected so that the difference in amplitude or phase between them is zero. A signal is supplied to the adaptive array control unit 10.

1 数学的モデルの説明
図2は、本発明の実施形態に係る重み付け回路の数学的モデルを示す模式図である。本発明の実施形態は図1の構成からなり、補正テーブルの意味を図2に示した数学的モデルを用いて説明を行う。図中に示された記号は全て複素数であり、振幅と位相の変化量を表している。
1 Description of Mathematical Model FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a mathematical model of a weighting circuit according to an embodiment of the present invention. The embodiment of the present invention has the configuration shown in FIG. 1, and the meaning of the correction table will be described using the mathematical model shown in FIG. All symbols shown in the figure are complex numbers, and represent changes in amplitude and phase.

図中、r(t)はアンテナからの受信信号を表す複素数であり、時間によって変化する関数である。Wはアダプティブアレイ制御部10が重み付けを最適化する演算を行った結果得られた希望する重み付け値であり、振幅及び位相変化量を表す複素数である。Wは量子化されていて特定の分解能を有するので有限集合の元(要素)である。Vは補正テーブルにW(希望する重み付け値)が入力された場合の補正テーブル11の出力値(重み付け設定値)であり、Wと同様に有限集合の元(要素)である。Vは重み付け設定値として重み付け回路5に供給される。 In the figure, r (t) is a complex number representing the received signal from the antenna, and is a function that varies with time. Wi is a desired weighting value obtained as a result of the adaptive array control unit 10 performing an operation for optimizing the weighting, and is a complex number representing the amplitude and phase change amount. Since Wi is quantized and has a specific resolution, it is an element (element) of a finite set. V i is an output value (weighting setting value) of the correction table 11 when W i (desired weighting value) is input to the correction table, and is an element (element) of a finite set, similarly to W i . V i is supplied to the weighting circuit 5 as a weighting setting value.

はV(重み付け設定値)が重み付け回路5に入力された場合に実際に受信信号が受ける振幅及び位相の変化量を表す複素数であり、非線形な誤差要因(分解能に起因する量子化誤差など)によってVが表す振幅及び位相に対して誤差を加える。この誤差は一定ではなくVによって非線形に変化する。ここで、Zは、実際の振幅位相値(受信信号が重み付け回路5から受ける振幅位相値)を量子化して得られる集合の元(要素)である。 Z i is a complex number representing the amount of change in amplitude and phase actually received by the received signal when V i (weighting set value) is input to the weighting circuit 5, and is a non-linear error factor (quantization error due to resolution) Etc.) to add an error to the amplitude and phase represented by V i . This error is not constant and varies nonlinearly with V i . Here, Z i is an element (element) of a set obtained by quantizing an actual amplitude phase value (an amplitude phase value that the received signal receives from the weighting circuit 5).

は受信信号が受信器8から受ける振幅及び位相の変化量を表す複素数であり定数として扱う。Yはアンテナからのモニタ信号がモニタ受信器14から受ける振幅及び位相の変化量を表す複素数であり定数として扱う。 X 0 is a complex number that represents the amount of change in amplitude and phase that the received signal receives from the receiver 8 and is treated as a constant. Y is a complex number representing the amount of change in amplitude and phase that the monitor signal from the antenna receives from the monitor receiver 14, and is treated as a constant.

及びCは振幅・位相補正部がモニタ受信信号に対して施す振幅及び位相の変化量を表す複素数である。Cは特に基準補正値と呼び、後述する補正テーブル作成時に繰り返される測定の度に変化する振幅位相補正値Cとは異なり、測定によって得られる振幅及び位相変化量の基準となる点を定める補正値である。 C f and C i are complex numbers representing the amount of change in amplitude and phase that the amplitude / phase correction unit applies to the monitor reception signal. C f is particularly referred to as a reference correction value, and is different from the amplitude phase correction value C i that changes each time measurement is repeated at the time of creating a correction table, which will be described later, and defines a reference point for the amplitude and phase change obtained by measurement. It is a correction value.

なお、図2においては説明を簡素化するため4系統存在するモニタ受信信号系の中の1系統のみについて書かれており、残りの3系統についても同じモデルが適用できるが、受信器の振幅及び位相の変化量Xとモニタ受信器の振幅及び位相の変化量Yは異なる値となる。各部の振幅及び位相の変化量を以上のように定義すると、受信信号はZr(t)となり、モニタ受信信号はYCr(t)と表される。 In FIG. 2, for simplification of explanation, only one of the four monitor reception signal systems is written, and the same model can be applied to the remaining three systems. amplitude and phase variation Y of the phase change amount X 0 and the monitor receiver are different values. When the amount of change in the amplitude and phase of each part is defined as described above, the received signal is expressed as Z i X 0 r (t), and the monitor received signal is expressed as YC f C i r (t).

図3は、本発明の実施形態に係る補正テーブル作成の概念を示す概念図である。図3の右方向への矢印は測定で得られる方向であり、左方向への矢印は補正テーブル11の索引方向を示している。   FIG. 3 is a conceptual diagram showing the concept of creating a correction table according to the embodiment of the present invention. The arrow to the right in FIG. 3 is the direction obtained by measurement, and the arrow to the left indicates the index direction of the correction table 11.

図3左側のV(重み付け設定値)の集合は、重み付け回路5に入力される振幅及び位相の設定値の集合である。また、Z(W)(重み付け値)の集合は、受信信号が重み付け回路5から受ける振幅及び位相の変化量を特定の分解能により量子化を行い有限個の重み付け値を元(要素)とする集合であり、(1)測定で得られる方向において、Z(W)は、V(重み付け設定値)を重み付け回路5に設定して受信信号を測定した測定値である。 A set of V i (weighted set values) on the left side of FIG. 3 is a set of set values of amplitude and phase input to the weighting circuit 5. The set of Z i (W i ) (weighting values) is obtained by quantizing the amount of change in amplitude and phase received by the received signal from the weighting circuit 5 with a specific resolution, and generating a finite number of weighting values as the elements (elements). (1) In a direction obtained by measurement, Z 0 (W 0 ) is a measurement value obtained by measuring a received signal with V 0 (weighting setting value) set in the weighting circuit 5.

さらに、(2)補正テーブルの索引方向において、アダプティブアレイ制御部10が補正テーブル11に出力するW(希望する重み付け値)の集合も、Z(W)(重み付け値)の元(要素)を共有し、Z(W)(重み付け値)は、補正テーブル11で補正された値がV(重み付け設定値)となる。 Further, (2) a set of W i (desired weight values) output from the adaptive array control unit 10 to the correction table 11 in the index direction of the correction table is also an element (element) of Z i (W i ) (weight value) ) And Z 0 (W 0 ) (weighting value) is a value corrected by the correction table 11 to be V 0 (weighting setting value).

ここで、補正テーブル11はW(希望する重み付け値)を入力とするV(重み付け設定値)であるが、後述する量子化誤差などの理由により2つの集合は大きさが異なり、測定結果をより正確に反映するためにWより重み付け値Vの集合の方が小さい。この為、測定で得られるZ(W)(重み付け値)は、対応するV(重み付け設定値)と1対1で関係付けられず(3)補正テーブルの索引方向において、Z(W)(重み付け値)は特定のV(重み付け設定値)に近似させる必要がある。以下同様に対応付けられている。 Here, the correction table 11 is V i (weight setting value) with W i (desired weight value) as an input, but the two sets are different in size due to a quantization error or the like described later, and the measurement result Is more accurately reflected in the set of weight values V i than W i . For this reason, Z i (W i ) (weighting value) obtained by measurement is not correlated one-to-one with the corresponding V i (weighting setting value). (3) In the index direction of the correction table, Z 1 ( W 1 ) (weighting value) needs to be approximated to a specific V 0 (weighting setting value). The same is applied to the following.

2 補正テーブルの作成手順
図4は、本発明の実施形態に係る重み付け回路5の簡易モデルを示すブロック図である。本発明を説明する上で単位アンテナ1本の簡易モデルにおいて、重み付け回路5を構成する振幅調整手段としてアッテネータ17(ATT)を用い、位相調整手段として位相器16を用い、図4のモデルにより補正テーブルの作成手順を説明する。説明を簡略化するために、補正テーブル11はアダプティブアレイ制御部10に内蔵されているが処理開始前なので、機能していなものとする。よって希望する重み付け値をそのまま重み付け設定値として重み付け回路5に入力する。
2 Correction Table Creation Procedure FIG. 4 is a block diagram showing a simplified model of the weighting circuit 5 according to the embodiment of the present invention. In explaining the present invention, in the simple model with one unit antenna, the attenuator 17 (ATT) is used as the amplitude adjusting means constituting the weighting circuit 5, the phase shifter 16 is used as the phase adjusting means, and the model of FIG. A table creation procedure will be described. In order to simplify the explanation, the correction table 11 is built in the adaptive array control unit 10 but is not functioning since it is before the start of processing. Therefore, the desired weighting value is directly input to the weighting circuit 5 as the weighting setting value.

アンテナから受信された受信信号(RX)はRF受信器15から重み付け回路5へ入力される。重み付け回路5は、アッテネータ17と位相器16で構成され、重み付け処理された受信信号(RX)は受信器8で受信され、アダプティブアレイ制御部10に入力される。さらに、受信信号(RX)は分岐されモニタ受信器14,振幅・位相補正部13を通り、モニタ信号(モニタRX)として同様にアダプティブアレイ制御部10に入力される。アダプティブアレイ制御部10はアンテナ・パターンを制御する為に、単位アンテナに振幅設定値と位相設定値を与え、制御を行う。   A reception signal (RX) received from the antenna is input from the RF receiver 15 to the weighting circuit 5. The weighting circuit 5 includes an attenuator 17 and a phase shifter 16. The weighted reception signal (RX) is received by the receiver 8 and input to the adaptive array control unit 10. Further, the received signal (RX) is branched, passes through the monitor receiver 14 and the amplitude / phase correction unit 13, and is similarly input to the adaptive array control unit 10 as the monitor signal (monitor RX). In order to control the antenna pattern, the adaptive array control unit 10 gives an amplitude setting value and a phase setting value to the unit antenna and performs control.

このように、アダプティブアレイ制御部10は、重み付け回路5に設定を希望する振幅及び位相情報を出力し内蔵する補正テーブルは重み付け設定値(振幅値,位相値)を出力する。従来技術である振幅位相補正(キャリブレーション)を行うと、受信信号とモニタ信号の振幅及び位相が同じになるよう振幅・位相補正部13がモニタ信号の振幅及び位相の補正を行うので、振幅位相補正を行う際にアダプティブアレイ制御部10が振幅値として0dB、位相値として0度を設定しておけば、後でその値を重み付け回路5に入力した場合に、受信信号とモニタ信号振幅及び位相は同じになる。   As described above, the adaptive array control unit 10 outputs the amplitude and phase information desired to be set to the weighting circuit 5, and the built-in correction table outputs the weighting setting values (amplitude values and phase values). When amplitude phase correction (calibration), which is the prior art, is performed, the amplitude / phase correction unit 13 corrects the amplitude and phase of the monitor signal so that the amplitude and phase of the received signal and the monitor signal are the same. If the adaptive array control unit 10 sets 0 dB as the amplitude value and 0 degree as the phase value when performing correction, when the value is input to the weighting circuit 5 later, the received signal, the monitor signal amplitude and phase are corrected. Will be the same.

図5は、本発明の実施形態に係る簡易モデルにおける振幅位相補正(キャリブレーション)直後のモデルである。アダプティブアレイ制御部10が重み付け設定値“0dB”,“0deg”(degは角度の単位である“度 °”を意味する)を重み付け回路5に入力したときに、受信信号とモニタ信号の振幅及び位相が同相同振幅になるのであるから、アダプティブアレイ制御部10が正しく重み付け回路5を制御するためには、設定した振幅及び位相の分だけ、受信信号の振幅及び位相がモニタ信号に対して変化していなければならない。   FIG. 5 is a model immediately after amplitude phase correction (calibration) in the simplified model according to the embodiment of the present invention. When the adaptive array control unit 10 inputs weighting set values “0 dB” and “0 deg” (deg means “degree °” which is a unit of angle) to the weighting circuit 5, the amplitudes of the received signal and the monitor signal and Since the phase becomes the same homologous amplitude, in order for the adaptive array control unit 10 to correctly control the weighting circuit 5, the amplitude and phase of the received signal change with respect to the monitor signal by the set amplitude and phase. Must be.

図6は、本発明の実施形態に係る簡易モデルにおける誤差を示す模式図である。たとえば、図6に示すように、振幅位相“−1dB”,“10deg”を設定したのなら、受信信号(RX)の振幅はモニタ信号(モニタRX)の振幅に対して“−1dB”、位相は“+10deg”となっていなければならない。しかし、現実には重み付け回路5がアナログ回路であるため、設定した値と同じだけの振幅差、位相差が得られるとは限らない。振幅位相“−1dB”,“10deg”を設定したにも関わらず、実際の受信信号の振幅及び位相がモニタ信号(モニタRX)に対して振幅差“−2dB”,位相差“20deg”であったのなら振幅“−1dB”,位相“10deg”の誤差が重み付け回路5によって生じたことになる。   FIG. 6 is a schematic diagram showing an error in the simple model according to the embodiment of the present invention. For example, as shown in FIG. 6, when the amplitude phase “−1 dB” and “10 deg” are set, the amplitude of the received signal (RX) is “−1 dB”, the phase of the amplitude of the monitor signal (monitor RX). Must be "+10 deg". However, in reality, since the weighting circuit 5 is an analog circuit, the same amplitude difference and phase difference as the set values are not always obtained. In spite of setting the amplitude phase “−1 dB” and “10 deg”, the amplitude and phase of the actual received signal are the amplitude difference “−2 dB” and the phase difference “20 deg” with respect to the monitor signal (monitor RX). In this case, an error of amplitude “−1 dB” and phase “10 deg” is generated by the weighting circuit 5.

この誤差がアダプティブアレイ制御10の演算収束時間に与える悪影響は、振幅位相補正(キャリブレーション)の誤差とほぼ等価であるから、先ほど示したような大きさの誤差は無視することはできず、もし、位相誤差が90度以上あった場合には、アダプティブアレイ制御の演算が収束しないという最悪の結果ともなる。   The adverse effect of this error on the computation convergence time of the adaptive array control 10 is almost equivalent to the error of amplitude / phase correction (calibration). Therefore, the error of the magnitude shown above cannot be ignored. When the phase error is 90 degrees or more, the worst result that the calculation of the adaptive array control does not converge.

この誤差を無くすためには、アダプティブアレイ制御部10が希望する重み付け値と実際の振幅位相値が一致するような重み付け設定値を重み付け回路5に入力する必要があり、実際の振幅位相値を入力として、それをもたらす重み付け設定値を出力とするような補正テーブル11による補正が必要となる。   In order to eliminate this error, it is necessary to input to the weighting circuit 5 a weighting set value such that the weighting value desired by the adaptive array control unit 10 matches the actual amplitude phase value, and the actual amplitude phase value is input. As described above, correction by the correction table 11 is required so that the weighting setting value that provides it is output.

図7は、本発明の実施形態に係る補正テーブル11の構成を示す模式図である。図7の上段に示す流れ図は、補正テーブル11による補正処理である。アダプティブアレイ制御部10は希望する重み付け値Wを補正テーブルに出力すると、Wに対応する重み付け設定値Vが求まり、重み付け回路5に入力され、実際の振幅位相値が出力される。この際、アダプティブアレイ制御部10が望む振幅位相値と実際の振幅位相値は等しくなる。   FIG. 7 is a schematic diagram showing the configuration of the correction table 11 according to the embodiment of the present invention. The flowchart shown in the upper part of FIG. 7 is a correction process by the correction table 11. When the adaptive array control unit 10 outputs the desired weighting value W to the correction table, the weighting setting value V corresponding to W is obtained, input to the weighting circuit 5, and the actual amplitude phase value is output. At this time, the amplitude phase value desired by the adaptive array control unit 10 is equal to the actual amplitude phase value.

図7の下段に示す流れ図は、測定で得られる補正前のデータを取得する処理である。補正テーブル11を作成する制御部12は、重み付け設定値Vを重み付け回路5に与え、実際の振幅位相値を測定する。次に、制御部12は、特定の分解能による量子化を行い、重み付け値Z(W)を得る。   The flowchart shown in the lower part of FIG. 7 is a process of acquiring data before correction obtained by measurement. The control unit 12 that creates the correction table 11 gives the weighting setting value V to the weighting circuit 5 and measures the actual amplitude phase value. Next, the control unit 12 performs quantization with a specific resolution to obtain a weighting value Z (W).

この際、重み付け設定値Vは0dB,10degと設定しても、測定による振幅位相値は−0.9dB,12degとなるが、量子化により−1dB,10degに置き換えられる。   At this time, even if the weighting setting value V is set to 0 dB and 10 deg, the amplitude phase value by measurement becomes −0.9 dB and 12 deg, but is replaced with −1 dB and 10 deg by quantization.

実際に補正値を得るために行えるのは、重み付け設定値毎に実際の振幅位相を測定によって求めることであり、得られた測定結果でデータベースを構築しても、重み付け設定値を入力として、実際の振幅位相を量子化して得られる重み付け値を出力とするテーブルなので、目的の補正テーブルを得るためには、この入出力の関係を逆転させる必要があり、Z(W)からVを求めて希望する重み付けW入力−重み付け設定値Vのテーブルへの変換が不可欠となる。   The actual correction value can be obtained by measuring the actual amplitude and phase for each weighted setting value. Even if a database is constructed with the obtained measurement results, the weighted setting value can be used as an input. Therefore, in order to obtain a target correction table, it is necessary to reverse this input / output relationship, and V is obtained from Z (W). Conversion of weighted W input to weighted set value V into a table is indispensable.

図8は、本発明の実施形態に係る測定結果の索引方向を逆転した補正テーブル11の構成を示す模式図である。また、図9は、本発明の実施形態に係る近似補正前の補正テーブル11の構成を示す模式図である。以下、重み付け設定値を変えながら、実際の振幅位相を測定して得られるテーブルを図8と図9を用いて説明する。   FIG. 8 is a schematic diagram showing the configuration of the correction table 11 in which the index direction of the measurement result according to the embodiment of the present invention is reversed. FIG. 9 is a schematic diagram showing the configuration of the correction table 11 before the approximate correction according to the embodiment of the present invention. Hereinafter, a table obtained by measuring the actual amplitude phase while changing the weight setting value will be described with reference to FIGS.

ただし、この表を含め以下に示す表中の数値は実際の測定値とは異なり、あくまで説明の為のモデルである。振幅設定は0dBと−1dBの2段階しかなく、位相設定は0度と10度の2段階しかないものと仮定している。よって、測定によって得られる測定値である実際の振幅位相も4つしかないが、測定によって得られた値であるために実際には図8の表中に書かれているようなキリの良い値ではないが後に作成する補正テーブル11に利用するため量子化を行っている。その際、量子化誤差を小さく抑えるために、振幅位相の設定より分解能を小さくしてもよいが、ここでは説明を簡素化するため分解能を同じにしている。   However, the numerical values in the following table including this table are different from actual measured values and are merely models for explanation. It is assumed that the amplitude setting has only two steps of 0 dB and −1 dB, and the phase setting has only two steps of 0 degree and 10 degrees. Therefore, although there are only four actual amplitude phases which are measurement values obtained by measurement, since they are values obtained by measurement, values which are actually sharp as described in the table of FIG. However, quantization is performed for use in the correction table 11 to be created later. At this time, in order to suppress the quantization error, the resolution may be made smaller than the setting of the amplitude phase, but here the resolution is made the same in order to simplify the explanation.

アダプティブアレイ制御部10が希望する重み付け値をもたらす重み付け設定値を知るには、前述したように、このテーブルの索引方向を逆にする必要があるので、単純に逆にすると図8のようになる。実際の振幅位相値を元にして希望する重み付け値Wをテーブルに挿入する。次に、重み付け設定値Vとの対応を取る。   In order for the adaptive array control unit 10 to know the weighting setting value that provides the desired weighting value, as described above, it is necessary to reverse the index direction of this table. . A desired weight value W is inserted into the table based on the actual amplitude phase value. Next, correspondence with the weight setting value V is taken.

これを基にしてアダプティブアレイ制御部10が使えるような形式の補正テーブルにすると図9のようになる。希望する重み付け値Wを基準にして重み付け設定値Vをテーブルに挿入する。さらに、近似を行って空欄を埋めれば補正テーブル11が完成する。この近似に伴う演算を近似補完処理と呼び、以下、近似補完処理について説明する。   Based on this, a correction table of a format that can be used by the adaptive array control unit 10 is as shown in FIG. The weight setting value V is inserted into the table with reference to the desired weight value W. Furthermore, the correction table 11 is completed by performing approximation and filling in the blanks. An operation associated with this approximation is referred to as an approximate complement process, and the approximate complement process will be described below.

図10は、本発明の実施形態に係る補正テーブル作成処理の流れを示すフローチャートである。以下にフローチャートに示された手順に従って説明する。   FIG. 10 is a flowchart showing the flow of correction table creation processing according to the embodiment of the present invention. The following description will be given according to the procedure shown in the flowchart.

ステップS11から補正テーブル作成が開始される。次に、ステップS12において、重み付け回路に基準設定値(0dB,0deg)を与えて、受信信号(RX)とモニタ信号(モニタRX)の振幅位相を同じにする為の基準補正値Cを決める。 Correction table creation is started from step S11. Next, in step S12, a reference set value (0 dB, 0 deg) is given to the weighting circuit to determine a reference correction value C f for making the amplitude phase of the received signal (RX) and the monitor signal (monitor RX) the same. .

振幅位相補正機能を用いて測定できるのは相対的な差のみなので、最初に重み付け設定値の集合の中から基準点とする元を一つ任意に選ぶ必要がある。ここでは基準点となる重み付け設定値をVとする。また基準補正値が決定するまでのCの暫定的な値は“1”とする。 Since only the relative difference can be measured using the amplitude / phase correction function, it is necessary to first arbitrarily select one element as a reference point from the set of weighting setting values. Here, the weighting setting value serving as the reference point is V 0 . The provisional value of C f until the reference correction value is determined is “1”.

振幅・位相補正部13は受信信号とモニタ受信信号の振幅及び位相が等しくなるように振幅位相補正値Cを決定するから、測定を行った後振幅位相補正部から得られる振幅位相補正値を(式1)に示す。これを以後の測定では基準補正値Cとして用いる。 Since the amplitude and phase correction unit 13 determines the amplitude and phase correction values C i so that the amplitude and phase of the received signal and monitor the received signal is equal, the amplitude phase correction value obtained from the amplitude phase correction unit after measurement It is shown in (Formula 1). Used as a reference correction value C f is this in subsequent measurements.

Figure 2005311780
ステップS13において、全ての“重み付け設定値”に対して受信信号(RX)とモニタ信号(モニタRX)の“振幅位相差”を求める。基準値として選んだVも含めて、重み付け設定値の集合に所属する全ての元(要素)について、それを重み付け回路に入力した場合の振幅位相補正値を求めて表にする。測定の順番は任意でよい。重み付け設定値のi番目の元であるVを重み付け回路に入力した場合に得られる振幅位相補正値は(式2)のようになり、基準補正値で正規化された振幅及び位相の変化量が得られる。
Figure 2005311780
In step S13, the “amplitude phase difference” between the reception signal (RX) and the monitor signal (monitor RX) is obtained for all “weighting setting values”. V 0 chosen as the reference value be included for all original belonging to the set of weighting set value (element), it is tabulated in search of amplitude phase correction value when inputting it to the weighting circuit. The order of measurement may be arbitrary. Amplitude phase correction value obtained when the input to the i-th weighting circuit V i is the original weight setting value is as shown in (Equation 2), normalized amplitude and phase variation in the reference correction value Is obtained.

Figure 2005311780
Figure 2005311780

Figure 2005311780
ステップS14において、測定の結果得られた振幅位相補正値(表1)を量子化して、アダプティブアレイ制御部10が出力する重み付け値で置き換えて(表2)を作成する。(表2)は、重み付け設定値で測定の結果得られた(希望する)重み付け値を索引する測定のテーブルである。
Figure 2005311780
In step S14, the amplitude / phase correction value (Table 1) obtained as a result of the measurement is quantized and replaced with a weighting value output from the adaptive array control unit 10 to create (Table 2). (Table 2) is a measurement table for indexing (desired) weight values obtained as a result of measurement with weight setting values.

Figure 2005311780
重み付け回路設定値は全ての値に対して測定を行ったので、表の中に全ての元が含まれるが、重み付け値は全ての測定結果が重み付け値の元のどれかと一致するよう量子化を行っているだけなので、集合に所属する全ての元が表の中に含まれているわけではない。
Figure 2005311780
Since the weighting circuit setting values were measured for all values, all the elements are included in the table, but the weighting values are quantized so that all measurement results match one of the weighting value elements. Since we are only doing, not all elements belonging to the set are included in the table.

ただし、表の中で対応するペアは測定によって結びつけられているので、例えば重み付け設定値としてVを重み付け回路5に入力すると受信信号はWの振幅及び位相の変化を受ける。これはぎゃくに受信信号にWの振幅位相の変化を与えたければ、重み付け設定値をVにすれば良いとも読めるので、測定テーブル(表2)を逆引きするような補正テーブルを作成し、希望する重み付け値で補正テーブルを索引し得られた重み付け設定値を重み付け回路5に入力すれば、アダプティブアレイ制御部10が出力する重み付け値Wと実際に受信信号が受ける振幅及び位相の変化量との誤差を最小にすることができる。 However, since the tied by measuring the corresponding pair in the table, for example, received signal and inputs the V i to the weighting circuit 5 as a weighting setting value undergoes a change in the amplitude and phase of the W j. This if you want give a change in the amplitude and phase of the W j in the received signal in the reverse, since the weight setting value read also may be set to V i, to create the correction table so as to reverse look the measurement table (Table 2) If the weighting setting value obtained by indexing the correction table with the desired weighting value is input to the weighting circuit 5, the weighting value W output from the adaptive array control unit 10 and the amount of change in amplitude and phase actually received by the received signal And the error can be minimized.

ステップS15において、測定テーブル(表2)の欄を入れ換えて、重み付け値で重み付け設定値を検索するテーブル(表3)を作成する。重み付け設定値がない場合は、空欄とする処理を行う。表2に基づき重み付け値を手がかりにして対応する重み付け設定値を引き出せるようなテーブルを作成する為、重み付け値の全ての元を含む表を作成し、(表3)を得る。(表3)は、全ての重み付け値の元を含んだテーブルである。ただし、測定によって選ばれていない重み付け値は対応する重み付け設定値を持たないため、空欄となっている。   In step S15, the table of the measurement table (Table 2) is exchanged to create a table (Table 3) for searching for the weight setting value by the weight value. If there is no weighting setting value, a blank process is performed. In order to create a table from which the corresponding weighting setting values can be derived based on the weighting values based on Table 2, a table including all the elements of the weighting values is created to obtain (Table 3). (Table 3) is a table including the elements of all weight values. However, since the weighting value not selected by measurement does not have a corresponding weighting setting value, it is blank.

Figure 2005311780
ステップS16において、表3の空欄を埋めるため、補完処理を行うため、ユークリッド距離の初期設定を行い以後、補完の処理を実行するが、その前に、補完処理の概念を図3に示す概念図を用いて説明する。
Figure 2005311780
In step S16, in order to fill in the blanks in Table 3, the Euclidean distance is initially set in order to perform the complement process, and then the complement process is executed. Before that, the concept of the complement process is shown in FIG. Will be described.

始めに重み付け設定値の集合に所属する全ての元に対して測定により重み付け値の集合に所属するいずれか一つの元にマッピングする(ステップ1:図中の実線矢印)。次に、重み付け値の集合に所属する全ての元に対して、重み付け設定値の集合に所属するいずれか一つの元にマッピングする。(ステップ2:図中の点線矢印)その際、測定によって結びつけられたペアを持っている元はそれを、持っていない元は自分が所属する集合の中でペアを持っている元の中から、最も振幅及び位相の差が小さい元と同じ相手にマッピングする。   First, all elements belonging to the set of weighted set values are mapped to any one element belonging to the set of weighted values by measurement (step 1: solid line arrow in the figure). Next, all elements belonging to the set of weighted values are mapped to any one element belonging to the set of weighted set values. (Step 2: Dotted arrows in the figure) At that time, the element that has the pair connected by measurement is that, and the element that does not have it is from the element that has the pair in the set to which you belong , Mapping to the same counterpart as the original with the smallest difference in amplitude and phase.

以上の処理を実行する具体的な方法について述べる。(表3)を得た段階ですでにステップ2の操作まで完了しているから、ステップ3の手順について以下に詳述する。重み付け値の集合に所属する元(要素)は振幅及び位相の変化量を表す複素数である為、実数部と虚数部をそれぞれ直交するIQ軸に投影した極座標平面上の点で表現することが出来る。   A specific method for executing the above processing will be described. Since the operation of step 2 has already been completed at the stage of obtaining (Table 3), the procedure of step 3 will be described in detail below. Since the element (element) belonging to the set of weight values is a complex number representing the amount of change in amplitude and phase, the real part and the imaginary part can be represented by points on the polar coordinate plane projected onto the orthogonal IQ axes. .

その極座標平面上では、座標を直線で結んだ距離(ユークリッド距離)の大きさは、元が表す振幅及び位相の差に等しいので、ステップ2の操作はこの極座標平面上に展開された重み付け値の元(要素)に対して、ペアを持たない元がペアを持つ元の中から最も自分とユークリッド距離の小さい元を見つけ出して結びつけていく操作に置き換えることが出来る。   On the polar coordinate plane, the distance (Euclidean distance) obtained by connecting the coordinates with a straight line is equal to the difference between the amplitude and the phase represented by the original. Therefore, the operation of step 2 is performed by the weighting value developed on the polar coordinate plane. For an element (element), an element that does not have a pair can be replaced with an operation that finds and connects the element having the smallest Euclidean distance from the elements having a pair.

ところで、図3に示した2つの集合は大きさが異なり、測定結果をより正確に反映するためにWより重み付け値Vの集合の方が小さい。その場合重み付け値の集合の中では、ペアを持つ元よりペアを持たない元の方が数倍多いことになる。 By the way, the two sets shown in FIG. 3 are different in size, and the set of weight values V i is smaller than W i in order to reflect the measurement result more accurately. In that case, in the set of weighting values, the number of originals having no pairs is several times greater than the number of elements having pairs.

そこで演算時間を短縮するために発想を逆転して、ペアを持たない元がペアを持つ元を捜索するのではなく、ペアを持つ元が自分からユークリッド距離の小さいペアを持たない元を取り込んでいく方法に置き換える。   Therefore, in order to shorten the computation time, the idea is reversed, and an element that does not have a pair does not search for an element that has a pair, but an element that has a pair takes in an element that does not have a pair with a small Euclidean distance from itself. Replace with the method you want.

さらに演算を簡単にするため図11に示すようにユークリッド距離を重み付け値と同じ単位で量子化すると、ユークリッド距離毎に座標点を分類することが出来る。また、座標軸も重み付け値と同じ単位で量子化すると、座標軸の目盛りで表現される格子の全ての交点(座標)がそれぞれ一つの重み付け値と1対1に結びつく。   Furthermore, if the Euclidean distance is quantized in the same unit as the weighting value as shown in FIG. 11 to simplify the calculation, the coordinate points can be classified for each Euclidean distance. Further, when the coordinate axis is also quantized in the same unit as the weighting value, all the intersections (coordinates) of the lattice expressed by the scale of the coordinate axis are respectively associated with one weighting value on a one-to-one basis.

ステップS17において、距離別座標リストを作成する。ユークリッド距離の基準となる元からの相対的な位置関係を表すオフセット値[実軸相対座標,虚軸相対座標]を用いて、ユークリッド距離毎にグループ分けを行うと
(距離0群)[0,0]
(距離1群)[1,0][0,1][-1,0][0,-1]
(距離2群)[1,1][-1,1][-1,-1][1,-1][2,0][0,2][-2,0][0,-2]
(距離3群)[2,1][1,2][-1,2][-2,1][-2,-1][-1,-2][1,-2][2,-1][2,2][-2,2][-2,-2][2,-2][3,0][0,3][-3,0][0,-3]
となり、これらのオフセット値をユークリッド距離毎に予めリストアップしておくと演算時間は更に短縮される。
In step S17, a coordinate list by distance is created. Using the offset values [real axis relative coordinates, imaginary axis relative coordinates] representing the relative positional relationship from the source that is the basis for the Euclidean distance, grouping is performed for each Euclidean distance (distance 0 group) [0, 0]
(Distance 1 group) [1,0] [0,1] [-1,0] [0, -1]
(Distance 2 group) [1,1] [-1,1] [-1, -1] [1, -1] [2,0] [0,2] [-2,0] [0, -2 ]
(Distance 3 groups) [2,1] [1,2] [-1,2] [-2,1] [-2, -1] [-1, -2] [1, -2] [2, -1] [2,2] [-2,2] [-2, -2] [2, -2] [3,0] [0,3] [-3,0] [0, -3]
If these offset values are listed in advance for each Euclidean distance, the calculation time is further shortened.

次に、ステップS18において、“重み付け設定値”の振幅位相順に測定テーブルで“重み付け値”を検索して、その値の近傍の座標(距離別座標リスト参照)をアドレスとして、補正テーブルにまだ何も書かれていない場合に限り“重み付け設定値”を書き込む。   Next, in step S18, the “weighting value” is searched for in the measurement table in order of the amplitude phase of the “weighting setting value”, and the coordinates near the value (see the coordinate list by distance) are used as addresses in the correction table. “Weight setting value” is written only when no is written.

さらに、ステップS19において、ペアを持つ全ての元がユークリッド距離の小さい座標から順に自分のグループとして取り込んでいく操作を繰り返し、ペアを持たない全ての元がペアを持つ元のいずれか一つと結びついたとき、補完が出来る。   Further, in step S19, the operation of taking all the elements having a pair as a group in order from the coordinate having the smallest Euclidean distance is repeated, and all elements having no pair are connected to any one of the elements having the pair. Sometimes you can complement.

さらに補正テーブル11の“重み付け設定値”欄が全て埋まっていない場合は、“No”となり、距離変数を“1”増やしてステップS17以降を実行する。全ての空欄が埋まったと判断すると“Yes”となり、ステップS21において補正テーブル作成が終了する。   Further, if all of the “weighting setting value” fields of the correction table 11 are not filled, “No” is set, the distance variable is increased by “1”, and step S17 and subsequent steps are executed. If it is determined that all the blanks are filled, “Yes” is set, and the correction table creation ends in step S21.

図12は、本発明の実施形態に係る補正テーブルの近似補完処理の実行例を示す模式図である。図12を用いて説明する。   FIG. 12 is a schematic diagram illustrating an execution example of the approximation complementing process of the correction table according to the embodiment of the present invention. This will be described with reference to FIG.

極座標空間に測定によって結びつけられた重み付け設定値のペアを持つ重み付け値の元が3つ存在しているとする。横方向を実軸、縦方向は虚軸とする。印の番号はペアの相手である重み付け設定値を示す番号で、番号が異なれば重み付け設定値も異なる。
第1ステップ:先ず自分自身が存在する座標点を取得する。この時に座標をアドレスとしたメモリに、データとして重み付け設定値を書き込む。
第2ステップ:予め作成されたオフセット値リストに従って、ペアを持つ元が周辺の座標(ペアを持たない元)に対して取得を試みる。この時、すでに取得された座標点を新たに取得することはできない。最初のオフセット値が[+1,0]であるから、1番から順に自分が存在する座標にオフセット値を加算した座標点を取得する。第1ステップと同様に取得に成功した座標点をアドレスとするメモリに、重み付け設定値を書き込む。
第3ステップ:オフセット値が[0,+1]であるから、同様に座標点を取得し、取得に成功した座標点をアドレスとするメモリに、重み付け設定値を書き込む。
第4ステップ:オフセット値が[-1,0],[0,-1]であるから、同様に座標点を取得し、取得に成功した座標点をアドレスとするメモリに、重み付け設定値を書き込む。
第5ステップ:オフセット値が[1,1]については、問題なく取得が行われるが、オフセット値[-1,1]については、3番はすでに取得希望先が1番によって取得されており、新たに取得することはできないので、3番はそのオフセット値に対する取得に失敗する。
第6ステップ:今度は、オフセット値[1,-1]について、1番が取得に失敗する。あるオフセット値について取得に失敗しても、次のオフセット値に対して優先的に取得することはできない。
Suppose that there are three sources of weighting values having pairs of weighting setting values linked by measurement in the polar coordinate space. The horizontal direction is the real axis and the vertical direction is the imaginary axis. The number of a mark is a number which shows the weight setting value which is the other party of a pair, and if a number differs, a weight setting value will also differ.
First step: First, a coordinate point where oneself exists is obtained. At this time, the weight setting value is written as data in the memory having the coordinates as an address.
Second step: An element having a pair tries to acquire peripheral coordinates (an element having no pair) in accordance with an offset value list created in advance. At this time, a coordinate point that has already been acquired cannot be newly acquired. Since the first offset value is [+1,0], coordinate points obtained by adding the offset value to the coordinates where the user exists in order from the first are acquired. As in the first step, the weight setting value is written in the memory having the coordinate point that has been successfully acquired as an address.
Third step: Since the offset value is [0, +1], the coordinate point is acquired in the same manner, and the weight setting value is written in the memory having the coordinate point that has been successfully acquired as an address.
Fourth step: Since the offset values are [−1,0] and [0, −1], coordinate points are acquired in the same manner, and weight setting values are written in the memory having the coordinate points that have been successfully acquired as addresses. .
Fifth step: If the offset value is [1,1], the acquisition is performed without any problem, but for the offset value [-1,1], the acquisition destination of No.3 has already been acquired by No.1, Since it cannot be newly acquired, No. 3 fails to acquire the offset value.
Sixth step: This time, No. 1 fails to obtain the offset value [1, -1]. Even if acquisition of a certain offset value fails, it cannot be preferentially acquired for the next offset value.

図13は、本発明の実施形態に係る補正テーブル11の近似補完処理終了後の結果を示す模式図である。同様にして処理を進めると最終的には図13の様になる。3つ区分けされた各座標点をアドレスとするメモリには、3つの重み付け設定値の何れかが区分けに従って書き込まれているので補正テーブル11が完成する。   FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a result after the completion of the approximate complement process of the correction table 11 according to the embodiment of the present invention. If the processing proceeds in the same manner, the final result is as shown in FIG. Since one of the three weighting setting values is written in accordance with the division in the memory having the three coordinate points as addresses, the correction table 11 is completed.

以上のように、本発明に係る近似補完方式を使用すると、境界を何処に定めるかを決めるための複雑な計算が省略でき演算時間がさらに短縮されるという効果がある。なお、近似方式は、ユークリッド距離による補完としたが、この他の補完方法を使用できることはいうまでもない。   As described above, when the approximate complement method according to the present invention is used, there is an effect that a complicated calculation for determining where to define the boundary can be omitted and the calculation time is further shortened. Although the approximation method is complemented by Euclidean distance, it goes without saying that other complementing methods can be used.

本発明の実施形態に係るアダプティブアレイ通信装置の全体的な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole structure of the adaptive array communication apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る重み付け回路の数学的モデルを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the mathematical model of the weighting circuit which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る補正テーブル作成の概念を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the concept of the correction table preparation which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る重み付け回路の簡易モデルを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the simple model of the weighting circuit which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る簡易モデルにおける振幅位相補正(キャリブレーション)後のモデルを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the model after the amplitude phase correction | amendment (calibration) in the simple model which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る簡易モデルにおける誤差を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the error in the simple model which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る補正テーブルの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the correction table which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る測定結果の索引方向を逆転した補正テーブルの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the correction table which reversed the index direction of the measurement result which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る近似補正前の補正テーブルの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the correction table before the approximate correction which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る補正テーブル作成処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the correction table creation process which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る補正テーブル作成処理におけるユークリッド距離による量子化方法を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the quantization method by the Euclidean distance in the correction table creation process which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る補正テーブルの近似補完処理の実行例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the execution example of the approximate complement process of the correction table which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る補正テーブルの近似補完処理終了後の結果を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the result after completion | finish of the approximate complement process of the correction table which concerns on embodiment of this invention. 従来のアダプティブアレイ通信装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the conventional adaptive array communication apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1 アンテナ、2 PA、3 LNA、4,18 送受切換器、5 重み付け回路、6 分配合成部、7 送信器、8 受信器、9 ベースバンド処理部、10 アダプティブアレイ制御部、11 補正テーブル、12 制御部、13 振幅・位相補正部、14 モニタ受信器、15 RF受信器、16 位相器、17 アッテネータ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Antenna, 2 PA, 3 LNA, 4,18 Transmission / reception switching device, 5 Weighting circuit, 6 Distribution combining part, 7 Transmitter, 8 Receiver, 9 Baseband processing part, 10 Adaptive array control part, 11 Correction table, 12 Control unit, 13 amplitude / phase correction unit, 14 monitor receiver, 15 RF receiver, 16 phase shifter, 17 attenuator.

Claims (7)

複数の単位アンテナを含むアダプティブ・アレイ・アンテナを用いるアレイアンテナ通信装置において、
単位アンテナ毎に設けられたRF送信増幅部と、
単位アンテナ毎に前記RF送信増幅部と並列に設けられるRF受信増幅部と、
前記RF送信増幅部と前記RF受信増幅部とを切り換える切換器を介して共通に接続された重み付け部と、
複数の重み付け回路に接続され、送信信号を分配し、受信信号を合成する分配合成部と、
分配合成部に接続された送信部(TX)及び受信部(RX)と、
重み付け部へ補正された重み付け設定値を出力する補正テーブルと、
補正された重み付け設定値により前記重み付け部を制御して複数の単位アンテナをアダプティブ・アレイ・アンテナとして機能させるアダプティブアレイ制御部と、
前記RF受信増幅部から分岐した受信信号をモニタするモニタ受信部(モニタRX)と、
前記受信部(RX)の出力と前記モニタ受信部(モニタRX)の出力とを比較して前記単位アンテナ毎の振幅差と位相差を前記アダプティブアレイ制御部へ供給する振幅位相補正部と、
を備え、
前記アダプティブアレイ制御部が希望する重み付け値を補正テーブルで補正し、アダプティブ・アレイ・アンテナを動作させることを特徴とするアレイアンテナ通信装置。
In an array antenna communication apparatus using an adaptive array antenna including a plurality of unit antennas,
An RF transmission amplification unit provided for each unit antenna;
An RF reception amplification unit provided in parallel with the RF transmission amplification unit for each unit antenna;
A weighting unit commonly connected via a switcher for switching between the RF transmission amplification unit and the RF reception amplification unit;
A distribution combining unit that is connected to a plurality of weighting circuits, distributes transmission signals, and combines reception signals;
A transmission unit (TX) and a reception unit (RX) connected to the distribution and synthesis unit;
A correction table for outputting the weighted setting value corrected to the weighting unit;
An adaptive array control unit that controls the weighting unit according to the corrected weighting setting value to cause a plurality of unit antennas to function as an adaptive array antenna;
A monitor receiver (monitor RX) for monitoring a received signal branched from the RF reception amplifier;
An amplitude phase correction unit that compares the output of the reception unit (RX) with the output of the monitor reception unit (monitor RX) and supplies the amplitude difference and phase difference for each unit antenna to the adaptive array control unit;
With
An array antenna communication apparatus, wherein the adaptive array control unit corrects a weighting value desired by a correction table to operate the adaptive array antenna.
請求項1に記載のアレイアンテナ通信装置において、
前記振幅位相補正部は、受信部(RX)の受信信号とモニタ受信部(モニタRX)のモニタ受信信号との振幅差と位相差を検出し、この差がゼロ又は一定値となるように前記アダプティブアレイ制御部に前記単位アンテナ毎に校正値を供給することを特徴とするアレイアンテナ通信装置。
The array antenna communication apparatus according to claim 1,
The amplitude phase correction unit detects an amplitude difference and a phase difference between a reception signal of the reception unit (RX) and a monitor reception signal of the monitor reception unit (monitor RX), and the difference is zero or a constant value so that the difference becomes zero or a constant value. An array antenna communication apparatus, wherein a calibration value is supplied to the adaptive array control unit for each unit antenna.
請求項1又は2に記載のアレイアンテナ通信装置において、
前記重み付け部は、
重み付け設定値により振幅を調整する振幅調整手段と、
当該重み付け設定値により位相を調整する位相調整手段と、を有し、
前記アダプティブアレイ制御部は、
前記振幅位相補正部の校正値に基づき、前記振幅調整手段と前記位相調整手段に希望する重み付け値を送り、受信信号及び希望重み付け値に対する前記振幅位相補正部のモニタ受信信号との振幅差と位相差を検出する誤差検出手段と、
前記アダプティブアレイ制御部が制御したい振幅と位相をもたらす補正値を前記補正テーブルに記憶更新させる補正テーブル更新手段と、
を有することを特徴とするアレイアンテナ通信装置。
The array antenna communication apparatus according to claim 1 or 2,
The weighting unit is
An amplitude adjusting means for adjusting the amplitude according to the weight setting value;
Phase adjusting means for adjusting the phase according to the weight setting value,
The adaptive array controller is
Based on the calibration value of the amplitude phase correction unit, a desired weight value is sent to the amplitude adjustment unit and the phase adjustment unit, and the amplitude difference and the level of the received signal and the monitor reception signal of the amplitude phase correction unit with respect to the desired weight value are changed. Error detection means for detecting a phase difference;
Correction table updating means for storing and updating in the correction table a correction value that provides the amplitude and phase that the adaptive array control unit wants to control;
An array antenna communication device comprising:
請求項1から3のいずれか1項に記載のアレイアンテナ通信装置において、
前記アダプティブアレイ制御部は、さらに、
前記振幅調整手段と前記位相調整手段の重み付け設定値の組み合わせにより制御したい振幅位相が得られない補正テーブルの空欄を近似補完するテーブル補完手段を有することを特徴とするアレイアンテナ通信装置。
The array antenna communication apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The adaptive array control unit further includes:
An array antenna communication apparatus comprising table complementing means for approximately complementing a blank of a correction table in which an amplitude phase desired to be controlled cannot be obtained by a combination of weight setting values of the amplitude adjusting means and the phase adjusting means.
複数の単位アンテナで受信されたモニタ受信信号の振幅位相を補正する振幅位相補正工程と、アダプティブアレイ制御部は補正された振幅と位相信号に基づいて各受信信号に重み付けを振幅調整手段と位相調整手段にて行う重み付け工程と、重み付けられた受信信号を加算合成することにより希望波の到来方向にビームを有し、希望波を選択的に受信するアレイアンテナ通信装置の制御方法において、
前記アダプティブアレイ制御部は、
前記振幅位相補正部の校正値に基づき、前記振幅調整手段と前記位相調整手段に希望する重み付け値を補正テーブル経由で送り、受信信号(RX)及び振幅位相補正部のモニタ受信信号(モニタRX)との振幅差と位相差を検出する誤差検出工程と、
前記アダプティブアレイ制御部が制御したい振幅位相をもたらす重み付け補正値を補正テーブルに記憶更新させる補正テーブル更新工程と、
を処理することを特徴とするアレイアンテナ通信装置の制御方法。
Amplitude phase correction step for correcting the amplitude phase of the monitor reception signal received by a plurality of unit antennas, and the adaptive array control unit weights each reception signal based on the corrected amplitude and phase signal, and amplitude adjustment means and phase adjustment In the control method of the array antenna communication apparatus, which has a beam in the arrival direction of the desired wave by adding and combining the weighted reception signals, and selectively receiving the desired wave,
The adaptive array controller is
Based on the calibration value of the amplitude phase correction unit, a desired weighting value is sent to the amplitude adjustment unit and the phase adjustment unit via a correction table, and a reception signal (RX) and a monitor reception signal (monitor RX) of the amplitude phase correction unit An error detection step of detecting an amplitude difference and a phase difference from
A correction table updating step for storing and updating a weighting correction value that provides an amplitude phase to be controlled by the adaptive array control unit in a correction table;
A method for controlling an array antenna communication apparatus, characterized by:
請求項5に記載のアレイアンテナ通信装置の制御方法において、
前記アダプティブアレイ制御部は、さらに、
前記振幅調整工程と前記位相調整工程の重み付け設定値の組み合わせにより、制御したい振幅位相が得られない補正テーブルの空欄を近似補完するテーブル補完工程を、実行することを特徴とするアレイアンテナ通信装置の制御方法。
In the control method of the array antenna communication apparatus according to claim 5,
The adaptive array control unit further includes:
An array antenna communication apparatus, comprising: a table complementing step for approximating a blank of a correction table in which an amplitude phase to be controlled cannot be obtained by a combination of weighting setting values of the amplitude adjusting step and the phase adjusting step. Control method.
請求項6に記載のアレイアンテナ通信装置の制御方法であって、補正テーブルの補完方法において、
前記テーブル補完工程は、
極座標平面上に展開された重み付け設定値の元の値に対して、座標を直線で結んだ距離であるユークリッド距離により補正テーブルの空欄を近似補完することを特徴とする補正テーブルの補完方法。
The array antenna communication device control method according to claim 6, wherein the correction table complement method comprises:
The table complementing step includes
A correction table complementing method, comprising: approximating a blank of the correction table with an Euclidean distance that is a distance obtained by connecting coordinates with a straight line with respect to an original value of a weighting setting value developed on a polar coordinate plane.
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