JP2011047865A - Device and method for antenna evaluation - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an antenna evaluation device and method, capable of generating a correlationship between fading fluctuation that occurs in vertical and horizontal polarized wave components. <P>SOLUTION: The antenna evaluation device 1 includes a time variable factor generating part 10 for generating a pair of correlational time variable factors having correlation with each other, a composite signal generating part 20 for generating a composite signal by multiplying the pair of correlational time variable factors with base band signal, a transmission antenna T for transmitting test radio waves containing composite signal in respective vertical polarized wave component and horizontal polarized wave component to an antenna to be evaluated. The time variable factor generating part 10 provides a correlationship of a correlational amount between vertical polarized wave component and horizontal polarized waved component at a reception end which is determined by a given inter-polarized waves covariance matrix Γ, to the pair of correlational time variable factors. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本明細書で論じられる実施態様は、アンテナ特性の評価を行うアンテナ特性評価システムに関する。   Embodiments discussed herein relate to an antenna characteristic evaluation system that evaluates antenna characteristics.

アンテナ設計の際にはアンテナ特性の評価が行われる。マルチアンテナの特性を評価する場合には、アンテナ単体の特性だけでなく、アンテナ間相関もアンテナ特性を決める際の評価指標となる。   During antenna design, antenna characteristics are evaluated. When evaluating the characteristics of a multi-antenna, not only the characteristics of a single antenna but also the correlation between antennas is an evaluation index for determining antenna characteristics.

アンテナ間相関は、フェージング環境下におけるアンテナ特性の性能に影響を及ぼす。このため、マルチアンテナの特性評価を行うシミュレータにはフェージング環境を再現するものがある。   Inter-antenna correlation affects the performance of antenna characteristics in a fading environment. For this reason, some simulators that perform multi-antenna characteristic evaluation reproduce a fading environment.

複数の放射器からなる散乱体と、散乱体を保持する散乱体支持部と、複数の放射器に接続された回路部とを備え、複数の放射器から放射されるそれぞれの電波の少なくとも振幅または位相のいずれかを回路部によって制御し、少なくとも1つのアンテナを構成要素とする被測定器を散乱体の中心付近に配置し、散乱体によって構築された多重波伝搬環境における被測定器の電磁波環境試験を行うことを特徴とするアンテナ評価装置が提案されている。このアンテナ評価装置は、前記垂直偏波アンテナと前記水平偏波アンテナの平均送信電力の比が所望の交差偏波識別度となるよう制御する。このような散乱体用放射器を用いることにより、垂直偏波と水平偏波を同時に放射することを可能とし、より実際の環境に近い多重波伝搬環境を構築することを可能とする。   A scatterer comprising a plurality of radiators, a scatterer support for holding the scatterers, and a circuit unit connected to the plurality of radiators, wherein at least the amplitude of each radio wave radiated from the plurality of radiators or An electromagnetic wave environment of the device under test in a multi-wave propagation environment constructed by a scatterer, in which one of the phases is controlled by a circuit unit, and the device under test having at least one antenna as a component is arranged near the center of the scatterer An antenna evaluation apparatus characterized by performing a test has been proposed. This antenna evaluation apparatus controls so that the ratio of the average transmission power of the vertical polarization antenna and the horizontal polarization antenna becomes a desired cross polarization discrimination. By using such a radiator for a scatterer, it is possible to radiate vertically polarized waves and horizontally polarized waves at the same time, and to construct a multi-wave propagation environment closer to the actual environment.

また、無線端末の周囲に設けられた複数のアンテナと、基地局相当の信号を生成する信号源と、信号源で生成した信号をアンテナの数だけ分配する分配器と、複数のアンテナから放射する電波が無線端末からみた各アンテナ方向の実環境の特性を持つように分配器の各出力を調節するフェージング発生器とを備える無線端末試験装置が提案されている。上記アンテナは、2種類の偏波を放射可能である。   Also, a plurality of antennas provided around the wireless terminal, a signal source that generates a signal equivalent to a base station, a distributor that distributes the signal generated by the signal source by the number of antennas, and a plurality of antennas radiate There has been proposed a wireless terminal test apparatus including a fading generator that adjusts each output of a distributor so that a radio wave has real-world characteristics in each antenna direction viewed from the wireless terminal. The antenna can radiate two types of polarized waves.

さらに、いくつかの空間無線チャネルモデルにおけるシミュレーションのために、基地局装置における垂直偏波成分及び水平偏波成分と、移動局装置における垂直偏波成分及び水平偏波成分との間の各伝搬チャネル係数の共分散行列である偏波間共分散行列(polarization covariance matrix)が提案されている。   Further, for simulation in several spatial radio channel models, each propagation channel between the vertical polarization component and horizontal polarization component in the base station apparatus and the vertical polarization component and horizontal polarization component in the mobile station apparatus A polarization covariance matrix, which is a coefficient covariance matrix, has been proposed.

また、MIMO端末の特性評価のための電波環境を構築するために、複数の散乱体にそれぞれ対応する送信アンテナを端末の周囲に配置して、フェージング環境を生成するフェージングエミュレータが提案されている。   Further, in order to construct a radio wave environment for evaluating characteristics of a MIMO terminal, a fading emulator has been proposed that generates a fading environment by arranging transmission antennas corresponding to a plurality of scatterers around the terminal.

特開2005−227213号公報JP 2005-227213 A 特開平11−340930号公報JP 11-340930 A

3GPP寄書、“R4-060334”、”LTE Channel Models and simulations“ [平成21年7月13日検索],インターネット (http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG4_Radio/tsgr4_38/Docs/R4-060334.zip)3GPP contribution, “R4-060334”, “LTE Channel Models and simulations” [searched July 13, 2009], Internet (http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG4_Radio/tsgr4_38/Docs/R4 -060334.zip) 唐沢好男、外1名、「MIMO端末特性評価のための電波環境構築法に関する考察」、信学技報、電子情報通信学会、2009年1月、第108巻、第386号、AP2008-185、p. 203-208Yoshio Karasawa, 1 other, "Consideration on Radio Environment Construction Method for MIMO Terminal Characteristics Evaluation", IEICE Technical Report, IEICE, January, 108, 386, AP2008-185 , P. 203-208

実際の環境では、伝搬路における電波の反射などの影響によって、垂直偏波成分から水平偏波成分へ、水平偏波成分から垂直偏波成分への変換が生じる。このため垂直偏波成分に生じるフェージング変動と、水平偏波成分に生じるフェージング変動との間に相関が生じることがある。したがって、ある伝搬経路モデルについて偏波間共分散行列が与えられたとき、この偏波間共分散行列に対応して生じる垂直偏波成分及び水平偏波成分の間の相関を再現することができることは、シミュレータとして望ましい機能である。   In an actual environment, conversion from a vertically polarized wave component to a horizontally polarized wave component and from a horizontally polarized wave component to a vertically polarized wave component occurs due to the influence of reflection of radio waves on the propagation path. For this reason, a correlation may occur between the fading fluctuation generated in the vertical polarization component and the fading fluctuation generated in the horizontal polarization component. Therefore, when an inter-polarization covariance matrix is given for a certain propagation path model, the correlation between the vertical polarization component and the horizontal polarization component generated corresponding to this inter-polarization covariance matrix can be reproduced. This is a desirable function as a simulator.

実施態様に係る装置及び方法は、垂直偏波成分に生じるフェージング変動と水平偏波成分に生じるフェージング変動の間の相関を生じさせることができるアンテナ評価装置及びアンテナ評価方法を提供することを目的とする。   An object of the apparatus and method according to the embodiment is to provide an antenna evaluation apparatus and an antenna evaluation method capable of generating a correlation between fading fluctuations generated in a vertical polarization component and fading fluctuations generated in a horizontal polarization component. To do.

一実施態様によるアンテナ評価装置は、互いに相関性を有する時変係数の対である相関時変係数の対を生成する時変係数生成部と、相関時変係数をベースバンド信号に乗じることにより合成信号を生成する合成信号生成部と、相関時変係数の対をそれぞれベースバンド信号に乗じることにより生成した各合成信号をそれぞれ垂直偏波成分及び水平偏波成分に有する試験電波を評価対象のアンテナへ送信する送信アンテナとを備える。時変係数生成部は、伝搬経路モデルの送信端及び受信端における垂直偏波成分及び水平偏波成分の間の各伝搬チャネル係数の共分散行列を定めた所与の偏波間共分散行列によって定められる、受信端における垂直偏波成分と水平偏波成分との間の相関量の相関を相関時変係数の対へ与える。   An antenna evaluation apparatus according to an embodiment combines a time-varying coefficient generating unit that generates a pair of correlated time-varying coefficients that are correlated with each other and a baseband signal by multiplying the correlated time-varying coefficient by a baseband signal. Antenna to be evaluated for a test signal having a composite signal generation unit that generates a signal and a composite signal generated by multiplying a pair of correlation time-varying coefficients by a baseband signal in a vertical polarization component and a horizontal polarization component, respectively And a transmitting antenna for transmitting to. The time-varying coefficient generator is defined by a given inter-polarization covariance matrix that defines the covariance matrix of each propagation channel coefficient between the vertical and horizontal polarization components at the transmission and reception ends of the propagation path model. The correlation of the correlation amount between the vertical polarization component and the horizontal polarization component at the reception end is given to the pair of correlation time-varying coefficients.

本件開示の装置又は方法によれば、アンテナ評価装置及びアンテナ評価方法において、評価対象のアンテナに送信する試験電波の垂直偏波成分に生じるフェージング変動と水平偏波成分に生じるフェージング変動の間に、所与の偏波間共分散行列に応じた相関を生じさせることができる。   According to the apparatus or method of the present disclosure, in the antenna evaluation apparatus and the antenna evaluation method, between the fading fluctuation generated in the vertical polarization component of the test radio wave transmitted to the antenna to be evaluated and the fading fluctuation generated in the horizontal polarization component, A correlation according to a given inter-polarization covariance matrix can be generated.

アンテナ評価装置における第1実施例の構成図である。It is a block diagram of 1st Example in an antenna evaluation apparatus. 時変係数生成部の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a time-varying coefficient production | generation part. 合成信号生成部の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a synthetic | combination signal production | generation part. (A)は偏波間共分散行列Γにより偏波間の相関が表される伝搬チャネル係数の説明図であり、(B)はアンテナ評価装置における電波の伝搬経路モデルの説明図である。(A) is explanatory drawing of the propagation channel coefficient by which the correlation between polarized waves is represented by the inter-polarization covariance matrix (GA), (B) is explanatory drawing of the propagation path model of the electromagnetic wave in an antenna evaluation apparatus. アンテナ評価装置における第2実施例の構成図である。It is a block diagram of 2nd Example in an antenna evaluation apparatus. 図5に示す信号処理部の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the signal processing part shown in FIG. 図6に示す正弦波乗算部の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the sine wave multiplication part shown in FIG. 図7に示す乗算部の内部構成の例を示す図(その1)である。FIG. 8 is a diagram (part 1) illustrating an example of an internal configuration of a multiplication unit illustrated in FIG. 7; 図7に示す乗算部の内部構成の例を示す図(その2)である。FIG. 8 is a second diagram illustrating an example of an internal configuration of a multiplication unit illustrated in FIG. 7. アンテナ評価装置における第3実施例の構成図である。It is a block diagram of 3rd Example in an antenna evaluation apparatus. 図10に示す信号処理部の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the signal processing part shown in FIG. 直交符号系列生成部で生成される直交符号系列の例の説明図(その1)である。It is explanatory drawing (the 1) of the example of the orthogonal code sequence produced | generated by an orthogonal code sequence production | generation part. 直交符号系列生成部で生成される直交符号系列の例の説明図(その2)である。It is explanatory drawing (the 2) of the example of the orthogonal code sequence produced | generated by an orthogonal code sequence production | generation part.

以下、添付する図面を参照して本発明の実施例について説明する。図1はアンテナ評価装置における第1実施例の構成図である。参照符号1はアンテナ評価装置を示し、参照符号2は電波暗室を示し、参照符号10は時変係数生成部を示し、参照符号20は合成信号生成部を示し、参照符号30は無線周波数(RF)信号生成部を示し、参照符号40は評価部を示す。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of the antenna evaluation apparatus. Reference numeral 1 indicates an antenna evaluation apparatus, reference numeral 2 indicates an anechoic chamber, reference numeral 10 indicates a time-varying coefficient generator, reference numeral 20 indicates a combined signal generator, and reference numeral 30 indicates a radio frequency (RF). ) Indicates a signal generation unit, and reference numeral 40 indicates an evaluation unit.

参照符号T1v、T1h、…Tnv及びTnhは送信アンテナを示し、参照符号R1及びR2は評価対象のアンテナを示す。n個の送信アンテナT1v〜Tnvは、試験電波の垂直偏波成分を送信するためのアンテナであり、n個の送信アンテナT1h〜Tnhは、試験電波の水平偏波成分を送信するためのアンテナである。nは自然数である。 Reference symbols T 1v , T 1h ,... T nv and T nh indicate transmission antennas, and reference symbols R 1 and R 2 indicate antennas to be evaluated. The n transmission antennas T 1v to T nv are antennas for transmitting the vertical polarization component of the test radio wave, and the n transmission antennas T 1h to T nh transmit the horizontal polarization component of the test radio wave. It is an antenna for. n is a natural number.

アンテナ評価装置1は、時変係数生成部10と、合成信号生成部20と、無線周波数信号生成部30と、評価部40と、送信アンテナT1v、T1h、…Tnv及びTnhを備える。送信アンテナT1v、T1h、…Tnv及びTnhは、電波暗室2内に設置され、同じく電波暗室2内に設置された評価対象アンテナR1及びR2へ試験電波を放射することにより、アンテナR1及びR2の周囲にある散乱体としての役割を果たす。 The antenna evaluation apparatus 1 includes a time-varying coefficient generation unit 10, a combined signal generation unit 20, a radio frequency signal generation unit 30, an evaluation unit 40, and transmission antennas T1v , T1h , ... Tnv and Tnh . . The transmitting antennas T 1v , T 1h ,... T nv and T nh are installed in the anechoic chamber 2 and radiate test radio waves to the antennas R 1 and R 2 to be evaluated that are also installed in the anechoic chamber 2. It acts as a scatterer around antennas R 1 and R 2 .

nが2以上の整数であるとき、すなわち送信アンテナT1v〜Tnvが複数あるとき、各送信アンテナは、異なるドップラー変位を受けた試験電波を異なる方向から評価対象アンテナR1及びR2へ放射してもよい。送信アンテナT1h〜Tnhについても同様である。 When n is an integer of 2 or more, that is, when there are a plurality of transmission antennas T 1v to T nv , each transmission antenna radiates test radio waves subjected to different Doppler displacements from different directions to evaluation target antennas R 1 and R 2 . May be. The same applies to the transmission antennas T 1h to T nh .

時変係数生成部10は、フェージング変動により試験電波に生じる強度変化を表すための、時刻によって値が変化する係数である時変係数yivj、yihjを生成する(1≦i≦m、1≦j≦n)。整数mは、アンテナ評価装置1がシミュレートする伝搬経路モデルにおける送信アンテナの数である。説明の便宜のため、アンテナ評価装置1によってシミュレートされる伝搬経路モデルにおける送信アンテナのことを「仮想アンテナ」と表記することがある。また、送信アンテナT1v、T1h、…Tnv及びTnhを「散乱体アンテナ」と表記することがある。また、散乱体アンテナT1v、T1h、…Tnv及びTnhを総称して散乱体アンテナTと表記することがある。評価対象アンテナR1及びR2を総称して評価対象アンテナRと表記することがある。 The time-varying coefficient generator 10 generates time-varying coefficients y ivj and y ihj , which are coefficients whose values change with time to represent intensity changes that occur in the test radio wave due to fading fluctuations (1 ≦ i ≦ m, 1 ≦ j ≦ n). The integer m is the number of transmission antennas in the propagation path model simulated by the antenna evaluation apparatus 1. For convenience of explanation, a transmission antenna in a propagation path model simulated by the antenna evaluation apparatus 1 may be referred to as a “virtual antenna”. In addition, the transmitting antennas T 1v , T 1h ,... T nv and T nh may be referred to as “scattering antennas”. In addition, the scatterer antennas T 1v , T 1h ,... T nv and T nh may be collectively referred to as the scatterer antenna T. The evaluation target antennas R 1 and R 2 may be collectively referred to as an evaluation target antenna R.

後述するように、時変係数生成部10により生成される時変係数yivj、yihjの間には相関性が与えられている。このため時変係数生成部10から出力される時変係数を「相関時変係数」と表記する。相関時変係数yivjは、第j番目の垂直偏波成分用の散乱体アンテナから送信される、第i番目の仮想アンテナからの送信電波に生じるフェージング変動を表す時変係数である。相関時変係数yihjは、第j番目の水平偏波成分用の散乱体アンテナから送信される、第i番目の仮想アンテナからの送信電波に生じるフェージング変動を表す時変係数である。 As will be described later, a correlation is given between the time-varying coefficients y ivj and y ihj generated by the time-varying coefficient generating unit 10. For this reason, the time-varying coefficient output from the time-varying coefficient generating unit 10 is expressed as “correlation time-varying coefficient”. The correlation time-varying coefficient y ivj is a time-varying coefficient that represents a fading fluctuation generated in a transmission radio wave transmitted from the i-th virtual antenna and transmitted from the j-th vertically polarized component scatterer antenna. The correlation time-varying coefficient y ihj is a time-varying coefficient that represents a fading fluctuation that occurs in the radio wave transmitted from the i-th virtual antenna that is transmitted from the j-th horizontal polarization component scatterer antenna.

第j番目の垂直偏波成分用の散乱体アンテナ及び水平偏波成分用の散乱体アンテナから送信する場合に生じるフェージング変動をそれぞれ表す相関時変係数yivj及びyihjの対は、特許請求の範囲の「相関時変係数の対」の一例として挙げられる。 A pair of correlated time-varying coefficients y ivj and y ihj respectively representing fading fluctuations occurring when transmitting from the scatterer antenna for the jth vertical polarization component and the scatterer antenna for the horizontal polarization component An example of a range “correlated time-varying coefficient pair”.

アンテナ評価装置1がマルチパス環境をシミュレートする場合には、時変係数生成部10は、各パス毎にそれぞれ独立した時変係数yivjk、yihjkを生成してもよい(1≦i≦m、1≦j≦n、1≦k≦p)。整数pは、マルチパスに含まれるパスの個数である。 When the antenna evaluation apparatus 1 simulates a multipath environment, the time varying coefficient generation unit 10 may generate independent time varying coefficients y ivjk and y ihjk for each path (1 ≦ i ≦ m, 1 ≦ j ≦ n, 1 ≦ k ≦ p). The integer p is the number of paths included in the multipath.

図2は、時変係数生成部10の構成例を示す図である。参照符号11は初期時変係数生成部を示し、参照符号12は演算部を示す。時変係数生成部10は、初期時変係数生成部11と演算部12を備える。   FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the time-varying coefficient generation unit 10. Reference numeral 11 indicates an initial time-varying coefficient generation unit, and reference numeral 12 indicates a calculation unit. The time varying coefficient generation unit 10 includes an initial time varying coefficient generation unit 11 and a calculation unit 12.

初期時変係数生成部11は、互いに相関性がない複数の時変係数xivj、xihjを生成する(1≦i≦m、1≦j≦n)。説明の便宜のため、時変係数xivj、xihjを「初期時変係数」と表記する。後述する他の実施例のように、互いに相関性がない複数の初期時変係数xivj、xihjとは、異なる周波数を有する複数の正弦波や、異なる複数の直交符号系列であってよい。 The initial time-varying coefficient generation unit 11 generates a plurality of time-varying coefficients x ivj and x ihj that are not correlated with each other (1 ≦ i ≦ m, 1 ≦ j ≦ n). For convenience of explanation, the time-varying coefficients x ivj and x ihj are expressed as “initial time-varying coefficients”. As in other embodiments described later, the plurality of initial time-varying coefficients x ivj and x ihj that are not correlated with each other may be a plurality of sine waves having different frequencies or a plurality of different orthogonal code sequences.

演算部12は、初期時変係数を成分とする列ベクトル(x1vj、x1hj、x2vj、x2hj、…xmvj、xmhj)に行列を乗算することにより、相関時変係数を成分に有する列ベクトル(y1vj、y1hj、y2vj、y2hj、…ymvj、ymhj)を算出する。すなわち演算部12は、第1番目〜第n番目の散乱体アンテナのそれぞれについて、次式(1)のように、(2m)×(2m)の変換行列Hjを乗じる行列演算を行うことにより相関時変係数yivj、yihjを算出する。 The calculation unit 12 multiplies the column vector (x 1vj , x 1hj , x 2vj , x 2hj ,... X mvj , x mhj ) having the initial time-varying coefficient as a component by a matrix, thereby using the correlated time-varying coefficient as a component. Column vectors (y 1vj , y 1hj , y 2vj , y 2hj ,... Y mvj , y mhj ) are calculated. That is, the calculation unit 12 performs matrix calculation for each of the first to n-th scatterer antennas by multiplying the conversion matrix H j of (2m) × (2m) as in the following equation (1). Correlation time-varying coefficients y ivj and y ihj are calculated.

Figure 2011047865
Figure 2011047865

変換行列Hjの値によって、相関時変係数yivj、yihjの相関性を定めることができる。例えば変換行列Hjが単位行列であれば、各相関時変係数yivj、yihjが別個の初期時変係数xivj、xihjとなるため、互いの相関性は0となる。一方で変換行列Hjの各行の成分が等しければ、各相関時変係数yivj、yihjは同じ係数となり相関性が最も高い値「1」となる。 The correlation of the correlation time-varying coefficients y ivj and y ihj can be determined by the value of the transformation matrix H j . For example, if the transformation matrix H j is a unit matrix, the correlation time-varying coefficients y ivj and y ihj are separate initial time-varying coefficients x ivj and x ihj , so the correlation between them is zero. On the other hand, if the components in each row of the transformation matrix H j are equal, the correlation time-varying coefficients y ivj and y ihj are the same coefficient and have the highest correlation value “1”.

なお、上式(1)の例は、変換行列Hjとして(2m)×(2m)行列を用いることにより、各散乱体アンテナ毎に送信される、全ての仮想アンテナからの送信電波のフェージング変動を示す相関時変係数yivj、yihj(1≦i≦m)の間に相関を持たせる。この代わりに、(2m/s)×(2m/s)行列のs個の変換行列Hj1〜Hjsを用いることによって、一部の仮想アンテナから送信される電波のフェージング変動を示す相関時変係数の間に相関を持たせてもよい。 In addition, the example of the above formula (1) uses the (2m) × (2m) matrix as the transformation matrix H j , thereby fading fluctuations of transmission radio waves transmitted from all virtual antennas transmitted for each scatterer antenna. Correlation is given between the correlation time-varying coefficients y ivj and y ihj (1 ≦ i ≦ m). Instead, by using s number of transformation matrices H j1 to H js of (2m / s) × (2m / s) matrix, correlation time variation indicating fading fluctuation of radio waves transmitted from some virtual antennas. A correlation may be provided between the coefficients.

次式(2)の例では、演算部12は、初期時変係数を成分とする2つの列ベクトルX1及びX2に2個の行列Hj1及びHj2をそれぞれ乗算することにより、互いに相関を有する相関時変係数を成分に有する2つの列ベクトルY1及びY2を算出する。ここで列ベクトルX1は(x1vj、x1hj…x(m/2)vj、x(m/2)hj)であり、列ベクトルX2は(x(m/2+1)vj、x(m/2+1)hj…xmvj、xmhj)である。また、列ベクトルY1は(y1vj、y1hj…y(m/2)vj、y(m/2)hj)であり、列ベクトルY2は(y(m/2+1)vj、y(m/2+1)hj…ymvj、ymhj)である。 In the example of the following equation (2), the arithmetic unit 12 correlates each other by multiplying two matrix vectors X 1 and X 2 each having an initial time-varying coefficient as a component by two matrices H j1 and H j2. Two column vectors Y 1 and Y 2 having a correlated time-varying coefficient having as components are calculated. Wherein the column vector X 1 is (x 1vj, x 1hj ... x (m / 2) vj, x (m / 2) hj), column vector X 2 is (x (m / 2 + 1 ) vj, x (m / 2 + 1) hj ... x mvj , x mhj ). The column vector Y 1 is (y 1vj , y 1hj ... Y (m / 2) vj , y (m / 2) hj ), and the column vector Y 2 is (y (m / 2 + 1) vj , y (m / 2 + 1) hj ... y mvj , y mhj ).

1=Hj11、Y2=Hj22 (1≦j≦n) …(2) Y 1 = H j1 X 1 , Y 2 = H j2 X 2 (1 ≦ j ≦ n) (2)

式(2)の例は、各散乱体アンテナ毎に送信される、第1〜(m/2)番目の仮想アンテナからの送信電波のフェージング変動を示す相関時変係数の間の相関性を定めることができる。また式(2)の例は、第(m/2+1)〜第m番目の仮想アンテナからの送信電波のフェージング変動を示す相関時変係数の間の相関性を定めることができる。   The example of Formula (2) determines the correlation between the correlation time-varying coefficients indicating the fading fluctuation of the transmission radio wave transmitted from the first to (m / 2) -th virtual antennas transmitted for each scatterer antenna. be able to. Further, the example of Expression (2) can determine the correlation between the correlation time-varying coefficients indicating the fading fluctuations of the transmission radio waves from the (m / 2 + 1) th to m-th virtual antennas.

変換行列Hj又はHj1〜Hjsとして、各散乱体アンテナ毎に異なる変換行列を使用してもよく、同じ変換行列を各散乱体アンテナ間で共通して使用してもよい。 A different conversion matrix may be used for each scatterer antenna as the conversion matrix H j or H j1 to H js , and the same conversion matrix may be used in common among the scatterer antennas.

アンテナ評価装置1がマルチパス環境をシミュレートする場合には、初期時変係数生成部11は、各パス毎にそれぞれ独立した初期時変係数xivjk、xihjkを生成してもよい(1≦i≦m、1≦j≦n、1≦k≦p)。また演算部12は、各パス毎にそれぞれ上述の行列演算を行い、相関時変係数yivjk、yihjkを算出する。行列演算を行う際演算部12は、各パス毎に異なる値の変換行列Hj、Hj1〜Hjsを使用してもよく、同じ変換行列を各パス間で共通して使用してもよい。 When the antenna evaluation apparatus 1 simulates a multipath environment, the initial time-varying coefficient generation unit 11 may generate independent initial time-varying coefficients x ivjk and x ihjk for each path (1 ≦ i ≦ m, 1 ≦ j ≦ n, 1 ≦ k ≦ p). The calculation unit 12 performs the above matrix calculation for each path, and calculates correlation time-varying coefficients y ivjk and y ihjk . When performing matrix calculation, the calculation unit 12 may use conversion matrices H j and H j1 to H js having different values for each path, or may use the same conversion matrix in common between the paths. .

図1を参照する。時変係数生成部10は、相関時変係数yivj、yihjを合成信号生成部20へ出力する。合成信号生成部20は、相関時変係数yivj、yihjに、各仮想アンテナから送信されるベースバンド信号Bi(1≦i≦m)を乗じることによって、合成信号を生成する。 Please refer to FIG. The time varying coefficient generation unit 10 outputs the correlation time varying coefficients y ivj and y ihj to the combined signal generation unit 20. The composite signal generation unit 20 generates a composite signal by multiplying the correlation time-varying coefficients y ivj and y ihj by the baseband signal B i (1 ≦ i ≦ m) transmitted from each virtual antenna.

図3は、合成信号生成部20の構成例を示す図である。参照符号21は時変係数乗算部を示し、参照符号22は合成部を示す。合成信号生成部20は、時変係数乗算部21と、合成部22を備える。   FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the combined signal generation unit 20. Reference numeral 21 indicates a time-varying coefficient multiplication unit, and reference numeral 22 indicates a synthesis unit. The synthesized signal generator 20 includes a time-varying coefficient multiplier 21 and a synthesizer 22.

時変係数乗算部21は、下式(3)に従って、各相関時変係数yivj、yihjにベースバンド信号Biを乗算することによって、乗算値vivj、vihjを算出する。 The time-varying coefficient multiplier 21 multiplies the correlation time-varying coefficients y ivj and y ihj by the baseband signal B i according to the following equation (3) to calculate the multiplied values v ivj and v ihj .

ivj=Bi×yivj、 vihj=Bi×yihj (1≦i≦m、1≦j≦n) …(3) v ivj = B i × y ivj , v ihj = B i × y ihj (1 ≦ i ≦ m, 1 ≦ j ≦ n) (3)

合成部22は、下式(4)に従って、各乗算値vivj、vihjを合成することにより、送信アンテナT1v、T1h、…Tnv及びTnhから送信される合成信号z1v、z1h、…znv及びznh生成する。 The synthesizer 22 synthesizes the multiplication values v ivj and v ihj according to the following equation (4), thereby synthesizing signals z 1v , z transmitted from the transmission antennas T 1v , T 1h ,... T nv and T nh. 1h ,... Z nv and z nh are generated.

Figure 2011047865
Figure 2011047865

アンテナ評価装置1がマルチパス環境をシミュレートする場合には、時変係数乗算部21は、各パスに応じた遅延時間でベースバンド信号Biを遅らせる。時変係数乗算部21は、下式(5)に従って、遅延が調整されたベースバンド信号Biに相関時変係数yivjk、yihjkを乗算することによって、乗算値vivjk、vihjkを算出する。 When the antenna evaluation apparatus 1 simulates a multipath environment, the time-varying coefficient multiplier 21 delays the baseband signal B i by a delay time corresponding to each path. The time-varying coefficient multiplier 21 calculates the multiplied values v ivjk and v ihjk by multiplying the baseband signal B i whose delay is adjusted by the correlation time-varying coefficients y ivjk and y ihjk according to the following equation (5). To do.

ivjk=Bi×yivjk、 vihjk=Bi×yihjk (1≦i≦m、1≦j≦n、1≦k≦p) …(5) v ivjk = B i × y ivjk , v ihjk = B i × y ihjk (1 ≦ i ≦ m, 1 ≦ j ≦ n, 1 ≦ k ≦ p) (5)

合成部22は、下式(6)に従って、各乗算値vivjk、vihjkを合成することにより、合成信号z1v、z1h、…znv及びznhを生成してよい。 The combining unit 22 may generate combined signals z 1v , z 1h ,... Z nv and z nh by combining the multiplied values v ivjk and v ihjk according to the following equation (6).

Figure 2011047865
Figure 2011047865

合成部22は、下式(7)に従って、各乗算値vivjk、vihjkを重み付け合成することにより、合成信号z1v、z1h、…znv及びznh生成してもよい。下式(7)におけるwkは重み付け係数である。 The synthesizer 22 may generate synthesized signals z 1v , z 1h ,... Z nv and z nh by weighting and synthesizing the multiplied values v ivjk and v ihjk according to the following equation (7). In the following formula (7), w k is a weighting coefficient.

Figure 2011047865
Figure 2011047865

図1を参照する。時変係数生成部10は、合成信号zjv及びzjhを無線周波数信号生成部30へ出力する。無線周波数信号生成部30は、合成信号zjv及びzjhによって搬送波を変調することにより、又は合成信号zjv及びzjhの周波数を変換することにより、散乱体アンテナTjv及びTjhから送信される無線周波数信号を生成する。 Please refer to FIG. The time varying coefficient generation unit 10 outputs the combined signals z jv and z jh to the radio frequency signal generation unit 30. Radio frequency signal generator 30 by modulating a carrier wave by a synthetic signal z jv and z jh, or by converting the frequency of the synthesis signal z jv and z jh, transmitted from the scatterer antennas T jv and T jh Generating a radio frequency signal.

例えば、無線周波数信号生成部30は、散乱体アンテナTjv及びTjhから送信される無線周波数信号として、異なるドップラー変位を受けたことにより異なる周波数を有する無線周波数信号を生成してよい。 For example, the radio frequency signal generation unit 30 may generate radio frequency signals having different frequencies by receiving different Doppler displacements as radio frequency signals transmitted from the scatterer antennas T jv and T jh .

散乱体アンテナTから送信された試験電波を評価対象アンテナRが受信したとき、評価部40は、評価対象アンテナRのアンテナ特性の評価を行う。評価部40によるアンテナ特性評価の評価項目は、例えば、伝送レート、スループットおよび誤り率を含んでいてよい。   When the evaluation target antenna R receives the test radio wave transmitted from the scatterer antenna T, the evaluation unit 40 evaluates the antenna characteristics of the evaluation target antenna R. Evaluation items for antenna characteristic evaluation by the evaluation unit 40 may include, for example, a transmission rate, a throughput, and an error rate.

次に、演算部12において相関時変係数yivj、yihjを算出する行列演算に使用される変換行列Hj及びHj1〜Hjsの決定方法について説明する。上述の通り、伝搬路において生じる垂直偏波成分と水平偏波成分との間の変換のため、垂直偏波成分及び水平偏波成分の間において、電波強度の変動の相関、すなわちフェージング変動の相関が生じることがある。 Next, a method for determining the transformation matrices H j and H j1 to H js used in the matrix calculation for calculating the correlation time-varying coefficients y ivj and y ihj in the calculation unit 12 will be described. As described above, because of the conversion between the vertical polarization component and the horizontal polarization component generated in the propagation path, the correlation between the radio wave intensity fluctuation, that is, the fading fluctuation correlation between the vertical polarization component and the horizontal polarization component. May occur.

ある伝搬路について、垂直偏波成分と水平偏波成分との間で変換される成分強度の相関性を表すために、垂直偏波成分及び水平偏波成分との間の各伝搬チャネル係数の共分散行列である偏波間共分散行列Γが使用されている。例えば、3GPP寄書R4−060334は、異なるいくつかのシステムシナリオにおいて想定される偏波間共分散行列Γや、基地局装置及び移動局装置の空間相関行列(spatial correlation matrix)の値を提案している。   In order to express the correlation of the component intensity converted between the vertical polarization component and the horizontal polarization component for a certain propagation path, it is necessary to share each propagation channel coefficient between the vertical polarization component and the horizontal polarization component. A polarization matrix covariance matrix Γ, which is a dispersion matrix, is used. For example, 3GPP contribution R4-060334 proposes the values of the inter-polarization covariance matrix Γ assumed in several different system scenarios and the spatial correlation matrix of the base station device and the mobile station device. .

図4の(A)は、偏波間共分散行列Γにより偏波間の相関が表される伝送路モデルの説明図である。図4の(A)の伝送路モデルは、4つのチャネル50〜53を有する。チャネル50は、伝送路モデルの送信端である送信側アンテナにおける垂直偏波成分が、受信端である受信側アンテナへ垂直偏波成分として到達するチャネルであり、そのチャネル係数をgv→vと表記する。チャネル51は、送信側アンテナにおける垂直偏波成分が、受信側アンテナへ水平偏波成分として到達するチャネルであり、そのチャネル係数をgv→hと表記する。 FIG. 4A is an explanatory diagram of a transmission path model in which a correlation between polarizations is represented by an inter-polarization covariance matrix Γ. The transmission path model in FIG. 4A has four channels 50 to 53. The channel 50 is a channel in which the vertically polarized wave component at the transmitting antenna that is the transmitting end of the transmission path model reaches the receiving antenna that is the receiving end as the vertically polarized wave component, and the channel coefficient is expressed as g v → v . write. The channel 51 is a channel in which the vertical polarization component in the transmission antenna reaches the reception antenna as a horizontal polarization component, and the channel coefficient is expressed as g v → h .

チャネル52は、送信側アンテナにおける水平偏波成分が、受信側アンテナへ垂直偏波成分として到達するチャネルであり、そのチャネル係数をgh→vと表記する。チャネル53は、送信側アンテナにおける水平偏波成分が、受信側アンテナへ水平偏波成分として到達するチャネルであり、そのチャネル係数をgh→hと表記する。 The channel 52 is a channel in which the horizontal polarization component in the transmission antenna reaches the reception antenna as a vertical polarization component, and the channel coefficient is expressed as g h → v . The channel 53 is a channel in which the horizontal polarization component in the transmission antenna reaches the reception antenna as a horizontal polarization component, and the channel coefficient is expressed as g h → h .

偏波間共分散行列Γは、これらチャネル係数の共分散行列として次式(8)により与えられる。式(8)において「x*」は複素数xの共役複素数を意味し、「E[x]」はxの平均を意味する。 The inter-polarization covariance matrix Γ is given by the following equation (8) as a covariance matrix of these channel coefficients. In Expression (8), “x * ” means a conjugate complex number of complex number x, and “E [x]” means an average of x.

Figure 2011047865
Figure 2011047865

図1に示すアンテナ評価装置1においては、散乱体アンテナTから送信された試験電波がそのまま評価対象アンテナRへ到来するので、散乱体アンテナTと評価対象アンテナRとの間の伝送路において垂直偏波成分と水平偏波成分との間の成分の変換は生じない。したがって、評価対象アンテナRへ到来する垂直及び水平偏波成分と同様の垂直及び水平偏波成分を散乱体アンテナTから送信することによって、所与の偏波間共分散行列Γによって与えられる偏波間相関を生じる伝送路モデルをシミュレートすることができる。   In the antenna evaluation apparatus 1 shown in FIG. 1, the test radio wave transmitted from the scatterer antenna T arrives at the evaluation target antenna R as it is, so that a vertical deviation is generated in the transmission path between the scatterer antenna T and the evaluation target antenna R. Conversion of the component between the wave component and the horizontal polarization component does not occur. Therefore, by transmitting the vertical and horizontal polarization components similar to the vertical and horizontal polarization components arriving at the antenna R to be evaluated from the scatterer antenna T, the inter-polarization correlation given by the given inter-polarization covariance matrix Γ A transmission line model that produces

図4の(B)はアンテナ評価装置1における電波の伝搬経路モデルの説明図である。説明の簡単のため、散乱体アンテナTから評価対象アンテナRまでチャネル係数hを「1」としている。アンテナ評価装置1によってシミュレートされる仮想アンテナから送信される垂直及び水平偏波成分は、上記チャネル50〜53をシミュレートした仮想的なチャネルを伝搬して散乱体アンテナTへ至る。散乱体アンテナTへ到達した垂直及び水平偏波成分は、そのまま評価対象アンテナRへ到達する。   FIG. 4B is an explanatory diagram of a radio wave propagation path model in the antenna evaluation apparatus 1. For simplicity of explanation, the channel coefficient h from the scatterer antenna T to the evaluation target antenna R is set to “1”. The vertical and horizontal polarization components transmitted from the virtual antenna simulated by the antenna evaluation apparatus 1 propagate through the virtual channel simulating the channels 50 to 53 and reach the scatterer antenna T. The vertically and horizontally polarized components that have reached the scatterer antenna T reach the antenna R to be evaluated as they are.

仮想アンテナの位置における垂直及び水平偏波成分が単位強度であるときの評価対象アンテナRへ到達する垂直偏波成分及び水平偏波成分の電波強度は、それぞれ「gv→v+gh→v」及び「gv→h+gh→h」となる。このため、散乱体アンテナTから送信されるべき垂直偏波成分及び水平偏波成分の電波強度も、同様に「gv→v+gh→v」及び「gv→h+gh→h」である。 When the vertical and horizontal polarization components at the position of the virtual antenna have unit intensity, the radio wave intensities of the vertical polarization component and horizontal polarization component reaching the antenna R to be evaluated are “g v → v + g h → v ”, respectively. And “g v → h + g h → h ”. For this reason, the radio wave intensities of the vertical polarization component and horizontal polarization component to be transmitted from the scatterer antenna T are similarly “g v → v + g h → v ” and “g v → h + g h → h ”. is there.

したがって、式(8)の偏波間共分散行列Γによる偏波間相関と同様の相関が与えられたときの、散乱体アンテナTから送信される垂直及び水平偏波成分間の電波強度の相関性は、次式(9)に示す共分散行列Qによって表すことができる。共分散行列Qは、仮想アンテナの位置における垂直及び水平偏波成分が単位強度であるときの、散乱体アンテナTから送信される垂直及び水平偏波成分の電波強度の共分散行列である。式(9)から分かるように、共分散行列Qの各成分は、式(8)の偏波間共分散行列Γの各成分を用いて算出することができる。   Therefore, when the correlation similar to the correlation between polarizations by the polarization covariance matrix Γ in the equation (8) is given, the correlation of the radio field intensity between the vertical and horizontal polarization components transmitted from the scatterer antenna T is , Can be represented by a covariance matrix Q shown in the following equation (9). The covariance matrix Q is a covariance matrix of the radio field intensity of the vertical and horizontal polarization components transmitted from the scatterer antenna T when the vertical and horizontal polarization components at the position of the virtual antenna have unit intensity. As can be seen from Equation (9), each component of the covariance matrix Q can be calculated using each component of the inter-polarization covariance matrix Γ of Equation (8).

Figure 2011047865
Figure 2011047865

仮想アンテナをシミュレーションでは、散乱体アンテナTから送信される垂直及び水平偏波成分の電波強度の共分散行列は、シミュレートされる仮想アンテナについて与えられた空間相関行列Rtと共分散行列Qとのクロネッカー積によって算出される。 In the simulation of the virtual antenna, the covariance matrix of the radio field intensity of the vertical and horizontal polarization components transmitted from the scatterer antenna T is the spatial correlation matrix R t and covariance matrix Q given for the simulated virtual antenna. Calculated by the Kronecker product.

いま、m個のアンテナを含むマルチアンテナである仮想アンテナの空間相関行列Rtが次式によって与えられる場合を考える。 Consider a case where a spatial correlation matrix R t of a virtual antenna that is a multi-antenna including m antennas is given by the following equation.

Figure 2011047865
Figure 2011047865

また、仮想アンテナの位置における垂直及び水平偏波成分が単位強度であるとき第j番目(1≦j≦n)の散乱体アンテナTjv及びTjhから送信される垂直及び水平偏波成分の電波強度の共分散行列をQjと表記する。第j番目の散乱体アンテナTjv及びTjhから送信される垂直及び水平偏波成分の電波強度の共分散行列Rjは、次式(10)によって与えられる。 Further, when the vertical and horizontal polarization components at the position of the virtual antenna have unit intensity, the radio waves of the vertical and horizontal polarization components transmitted from the j-th (1 ≦ j ≦ n) scatterer antennas T jv and T jh The intensity covariance matrix is denoted Q j . The covariance matrix R j of the radio field intensity of the vertical and horizontal polarization components transmitted from the jth scatterer antennas T jv and T jh is given by the following equation (10).

Figure 2011047865
Figure 2011047865

Figure 2011047865
Figure 2011047865

はクロネッカー積を示す。一方で、変換行列Hjの随伴行列を、 Indicates the Kronecker product. On the other hand, the adjoint matrix of the transformation matrix H j is

Figure 2011047865
Figure 2011047865

と表記する。共分散行列Rjは、次式(11)のように変換行列Hjとその随伴行列との積と等しい。 Is written. The covariance matrix R j is equal to the product of the transformation matrix H j and its adjoint matrix as shown in the following equation (11).

Figure 2011047865
Figure 2011047865

なぜならば、上述の相関時変係数yivj、yihjは、散乱体アンテナT1jv及びTjhから送信される試験電波の強度変化を表すので、共分散行列Rjは、相関時変係数yivj、yihjを用いて、次式(12)のように表すことができる。 This is because the above-mentioned correlation time-varying coefficients y ivj and y ihj represent the intensity change of the test radio wave transmitted from the scatterer antennas T 1jv and T jh, so the covariance matrix R j is the correlation time-varying coefficient y ivj , Y ihj can be expressed as the following equation (12).

Figure 2011047865
Figure 2011047865

上式(1)に示すように、相関時変係数を成分とするベクトル(y1vj、y1hj、y2vj、y2hj、…ymvj、ymhj)は、初期時変係数を成分とするベクトル(x1vj、x1hj、x2vj、x2hj、…xmvj、xmhj)と変換行列Hjとの積である。したがって、上式(12)は、次式(13)のように変形することができる。 As shown in the above equation (1), a vector (y 1vj , y 1hj , y 2vj , y 2hj ,... Y mvj , y mhj ) having a correlation time-varying coefficient as a component is a vector having an initial time-varying coefficient as a component. (X 1vj , x 1hj , x 2vj , x 2hj ,... X mvj , x mhj ) and the transformation matrix H j . Therefore, the above equation (12) can be transformed into the following equation (13).

Figure 2011047865
Figure 2011047865

初期時変係数x1vj、x1hj、x2vj、x2hj、…xmvj、xmhjは、互いに無相関であるから、式(13)の項の第2式の右辺の Since the initial time-varying coefficients x 1vj , x 1hj , x 2vj , x 2hj ,... X mvj , x mhj are uncorrelated with each other, the right side of the second equation in the term of equation (13)

Figure 2011047865
Figure 2011047865

は単位行列Iとなる。このため最終的に、共分散行列Rjは、式(14)に示すように、変換行列Hjとその随伴行列との積となる。 Becomes the unit matrix I. Therefore, finally, the covariance matrix R j is the product of the transformation matrix H j and its adjoint matrix, as shown in Equation (14).

Figure 2011047865
Figure 2011047865

随伴行列との積が共分散行列Rjとなるような変換行列Hjは、例えば共分散行列Rjを固有値分解することによって算出することができる。または、共分散行列Rjをコレスキー分解することによって、変換行列Hjを算出してもよい。 The transformation matrix H j whose product with the adjoint matrix is the covariance matrix R j can be calculated by eigenvalue decomposition of the covariance matrix R j , for example. Alternatively, the transformation matrix H j may be calculated by performing Cholesky decomposition on the covariance matrix R j .

本実施例によれば、ある伝搬経路モデルについて偏波間共分散行列Γが与えられたとき、この偏波間共分散行列Γに対応して受信アンテナの位置で生じる垂直偏波成分及び水平偏波成分の間の相関を再現することが可能となる。   According to the present embodiment, when an inter-polarization covariance matrix Γ is given for a certain propagation path model, a vertical polarization component and a horizontal polarization component generated at the position of the receiving antenna corresponding to the inter-polarization covariance matrix Γ. It is possible to reproduce the correlation between the two.

続いて、アンテナ評価装置における他の実施例を説明する。図5は、アンテナ評価装置における第2実施例の構成図である。参照符号60は信号処理部を示し、参照符号61はベースバンド(BB)信号生成部を示し、参照符号62はアナログデジタル変換器(ADC)を示し、参照符号63は出力処理部を示す。図1に示す構成要素と同様の構成要素には、図1で使用した参照符号と同じ参照符号を付する。   Subsequently, another embodiment of the antenna evaluation apparatus will be described. FIG. 5 is a configuration diagram of the second embodiment of the antenna evaluation apparatus. Reference numeral 60 indicates a signal processing unit, reference numeral 61 indicates a baseband (BB) signal generation unit, reference numeral 62 indicates an analog-digital converter (ADC), and reference numeral 63 indicates an output processing unit. Components similar to those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those used in FIG.

アンテナ評価装置1は、信号処理部60と、ベースバンド信号生成部61と、無線周波数信号生成部30と、評価部40と、散乱体アンテナTを備える。ベースバンド信号生成部61は、試験電波を生成するためのベースバンド信号を生成する。信号処理部60は、ベースバンド信号生成部61により生成されたベースバンド信号に、上述の相関時変係数yivjk、yihjkを乗じることによって、合成信号を生成する。 The antenna evaluation device 1 includes a signal processing unit 60, a baseband signal generation unit 61, a radio frequency signal generation unit 30, an evaluation unit 40, and a scatterer antenna T. The baseband signal generator 61 generates a baseband signal for generating a test radio wave. The signal processing unit 60 generates a composite signal by multiplying the baseband signal generated by the baseband signal generation unit 61 by the correlation time-varying coefficients y ivjk and y ihjk described above.

本実施例では、信号処理部60は、それぞれ異なる周波数を有する複数の正弦波である複数の初期時変係数を線形結合することによって、上述の相関時変係数yivjk、yihjkを生成する。信号処理部60は、時変係数生成部10と、合成信号生成部20と、アナログデジタル変換器62と、出力処理部63を備える。 In the present embodiment, the signal processing unit 60 generates the above-described correlation time-varying coefficients y ivjk and y ihjk by linearly combining a plurality of initial time-varying coefficients that are a plurality of sine waves having different frequencies. The signal processing unit 60 includes a time-varying coefficient generation unit 10, a combined signal generation unit 20, an analog / digital converter 62, and an output processing unit 63.

図6は、図5に示す信号処理部60の構成例を示す図である。参照符号70は信号生成部を示し、参照符号72−ikは正弦波生成部を示す(1≦i≦m、1≦k≦p)。説明の便宜のため、正弦波生成部72−ikを、総称して正弦波生成部72と記載することがある。   FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of the signal processing unit 60 illustrated in FIG. 5. Reference numeral 70 indicates a signal generation unit, and reference numeral 72-ik indicates a sine wave generation unit (1 ≦ i ≦ m, 1 ≦ k ≦ p). For convenience of explanation, the sine wave generator 72-ik may be collectively referred to as a sine wave generator 72.

参照符号80は正弦波乗算部を示し、参照符号65−1v〜65−nv及び参照符号65−1h〜65−nhは、デジタルアナログ変換器(DAC)を示し、参照符号66−1v〜66−nv及び参照符号66−1h〜66−nhは、フィルタを示す。また参照符号BB1〜BBmは、伝搬経路モデルにおけるm個の仮想アンテナから送信されるベースバンド信号を示す。   Reference numeral 80 denotes a sine wave multiplication unit, reference numerals 65-1v to 65-nv and reference numerals 65-1h to 65-nh denote digital-analog converters (DACs), and reference numerals 66-1v to 66- nv and reference numerals 66-1h to 66-nh indicate filters. Reference numerals BB1 to BBm denote baseband signals transmitted from m virtual antennas in the propagation path model.

時変係数生成部10は、信号生成部70と演算部12を備える。信号生成部70は、(m×p)個の正弦波生成部72を備える。各正弦波生成部72は、上述の初期時変係数として、それぞれ(2×n)個の正弦波を生成する。正弦波生成部72−ikが生成する(2×n)個の正弦波を、xivjk及びxihjkと記載する(1≦i≦m、1≦k≦p、1≦j≦n)。説明の便宜のため、正弦波生成部72により生成される正弦波を初期正弦波と記載することがある。 The time varying coefficient generation unit 10 includes a signal generation unit 70 and a calculation unit 12. The signal generation unit 70 includes (m × p) sine wave generation units 72. Each sine wave generator 72 generates (2 × n) sine waves as the initial time-varying coefficients. The (2 × n) sine waves generated by the sine wave generation unit 72-ik are described as x ivjk and x ihjk (1 ≦ i ≦ m, 1 ≦ k ≦ p, 1 ≦ j ≦ n). For convenience of explanation, the sine wave generated by the sine wave generator 72 may be described as an initial sine wave.

正弦波生成部72により生成される(2×m×n×p)個の初期正弦波は、それぞれ互いに異なる周波数を有する。これら初期正弦波の周期は、それぞれ互いに素の関係となる周期であってよい。ここに素の関係とは、1以外の公約数がない関係である。互いの周期が素となる初期正弦波を線形結合して相関時変係数を生成すると、互いの周期が素でない正弦波を線形結合する場合よりも相関時変係数の周期を長くすることができ、相関時変係数が表すフェージング変動の周期を長くすることができる。   The (2 × m × n × p) initial sine waves generated by the sine wave generation unit 72 have different frequencies. The periods of these initial sine waves may be periods that are relatively prime to each other. Here, the prime relationship is a relationship in which there is no common divisor other than 1. Generating a correlation time-varying coefficient by linearly combining initial sine waves with mutually prime periods can make the period of the correlation time-varying coefficient longer than when linearly combining sine waves with non-prime periods. The period of the fading fluctuation represented by the correlation time-varying coefficient can be lengthened.

正弦波生成部72により生成された初期正弦波は、演算部12に入力される。いま、添字j及びkのそれぞれについて(1≦j≦n、1≦k≦p)、初期正弦波成分xivjk及びxihjk(1≦i≦m)を成分とする列ベクトル(x1vjk、x1hjk、x2vjk、x2hjk、…xmvjk、xmhjk)をXjkと記載する。また、添字j及びkのそれぞれについて(1≦j≦n、1≦k≦p)、相関時変係数yivjk及びyihjk(1≦i≦m)を成分とする列ベクトル(y1vjk、y1hjk、y2vjk、y2hjk、…ymvjk、ymhjk)をYjkと記載する。 The initial sine wave generated by the sine wave generation unit 72 is input to the calculation unit 12. Now, for each of the subscripts j and k (1 ≦ j ≦ n, 1 ≦ k ≦ p), column vectors (x 1vjk , x) having initial sine wave components x ivjk and x ihjk (1 ≦ i ≦ m) as components. 1hjk, x 2vjk, x 2hjk, ... x mvjk, x mhjk) are listed as X jk. Further, for each of the subscripts j and k (1 ≦ j ≦ n, 1 ≦ k ≦ p), column vectors (y 1vjk , y) whose components are correlation time-varying coefficients y ivjk and y ihjk (1 ≦ i ≦ m) are used . 1hjk, y 2vjk, y 2hjk, ... y mvjk, y mhjk) are listed as Y jk.

演算部12は、次式(15)に示すように各列ベクトルXjk(1≦j≦n、1≦k≦p)にそれぞれ変換行列Hjkを乗じることにより、(2×m×n×p)個の相関時変係数yivjk及びyihjkを算出する(1≦j≦n、1≦i≦m、1≦k≦p)。 The arithmetic unit 12 multiplies each column vector X jk (1 ≦ j ≦ n, 1 ≦ k ≦ p) by the transformation matrix H jk as shown in the following equation (15), thereby (2 × m × n × p) Calculate the correlation time-varying coefficients y ivjk and y ihjk (1 ≦ j ≦ n, 1 ≦ i ≦ m, 1 ≦ k ≦ p).

Figure 2011047865
Figure 2011047865

変換行列Hjkは、式(8)〜(14)を参照して説明される変換行列Hjの決定方法と同様に、シミュレートしようとする伝送路モデルに応じた所与の偏波間共分散行列Γに応じて定められる。演算部12は、変換行列Hjkを保持する記憶部を備えていてよい。 The transformation matrix H jk is a given inter-polarization covariance according to the transmission path model to be simulated, as in the method for determining the transformation matrix H j described with reference to the equations (8) to (14). It is determined according to the matrix Γ. The calculation unit 12 may include a storage unit that holds the transformation matrix H jk .

演算部12は、添字jの値が異なる変換行列Hjk、すなわち異なる各散乱体アンテナから送信される試験電波のフェージング変動を表す相関時変係数の算出に使用される変換行列Hjkとして、互いに等しい行列を使用してもよい。また演算部12は、添字jの値が異なる変換行列Hjkとして、互いに異なる行列を使用してもよい。 The calculation unit 12 uses a conversion matrix H jk having a different value of the subscript j, that is, a conversion matrix H jk used for calculation of a correlation time-varying coefficient representing a fading fluctuation of a test radio wave transmitted from different scatterer antennas. An equal matrix may be used. In addition, the calculation unit 12 may use different matrices as the conversion matrix H jk having different values of the subscript j.

演算部12は、添字kの値が異なる変換行列Hjk、すなわちマルチパスのうち互いに異なるパスを経由する試験電波のフェージング変動を表す相関時変係数の算出に使用される変換行列Hjkとして、互いに異なる行列を使用してもよい。また演算部12は、添字kの値が異なる変換行列Hjkとして、互いに等しい行列を使用してもよい。 The calculation unit 12 uses a conversion matrix H jk having a different value of the subscript k, that is, a conversion matrix H jk used for calculating a correlation time-varying coefficient representing a fading fluctuation of a test radio wave passing through different paths among multipaths. Different matrices may be used. In addition, the arithmetic unit 12 may use matrices that are equal to each other as the transformation matrix H jk having different values of the subscript k.

相関時変係数yivjk及びyihjkは、合成信号生成部20に入力される。合成信号生成部20は、正弦波乗算部80と合成部22を備える。正弦波乗算部80は、ベースバンド信号BBiに相関時変係数yivjk及びyihjkを乗ずることにより、第j番目の各散乱体アンテナから放射される、第k番目のパスを経由した第i番目のベースバンド信号BBiの成分vivjk及びvihjkを算出する。 The correlation time-varying coefficients y ivjk and y ihjk are input to the composite signal generation unit 20. The synthesized signal generation unit 20 includes a sine wave multiplication unit 80 and a synthesis unit 22. The sine wave multiplication unit 80 multiplies the baseband signal BBi by the correlation time-varying coefficients y ivjk and y ihjk to irradiate the i th through the k th path radiated from each j th scatterer antenna. The components v ivjk and v ihjk of the baseband signal BBi are calculated.

図7は、図6に示す正弦波乗算部80の構成例を示す図である。図7は、m=「4」、n=「4」及びp=「9」の場合の構成例を示す。「m」は、伝搬経路モデルにおける仮想アンテナの数すなわちベースバンド信号数である。「n」は、試験電波の垂直偏波成分を送信するための散乱体アンテナTjvの数、又は試験電波の水平偏波成分を送信するための散乱体アンテナTjhの数である。「p」は、マルチパスに含まれるパスの個数である。 FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of the sine wave multiplication unit 80 illustrated in FIG. 6. FIG. 7 shows a configuration example when m = “4”, n = “4”, and p = “9”. “M” is the number of virtual antennas in the propagation path model, that is, the number of baseband signals. “N” is the number of scatterer antennas T jv for transmitting the vertical polarization component of the test radio wave or the number of scatterer antennas T jh for transmitting the horizontal polarization component of the test radio wave. “P” is the number of paths included in the multipath.

参照符号82−11〜82−19、82−21〜82−29、82−31〜82−39、及び82−41〜82−49は乗算部を示す。参照符号83−11〜83−18、83−21〜83−28、83−31〜83−38、及び83−41〜83−48は遅延部を示す。正弦波乗算部80は、乗算部82−11〜82−19、乗算部82−21〜82−29、乗算部82−31〜82−39、及び乗算部82−41〜82−49を備える。また正弦波乗算部80は、遅延部83−11〜83−18、遅延部83−21〜83−28、遅延部83−31〜83−38、及び遅延部83−41〜83−48を備える。   Reference numerals 82-11 to 82-19, 82-21 to 82-29, 82-31 to 82-39, and 82-41 to 82-49 indicate multiplication units. Reference numerals 83-11 to 83-18, 83-21 to 83-28, 83-31 to 83-38, and 83-41 to 83-48 denote delay units. The sine wave multiplication unit 80 includes multiplication units 82-11 to 82-19, multiplication units 82-21 to 82-29, multiplication units 82-31 to 82-39, and multiplication units 82-41 to 82-49. The sine wave multiplication unit 80 includes delay units 83-11 to 83-18, delay units 83-21 to 83-28, delay units 8331 to 83-38, and delay units 8341 to 83-48. .

各乗算部82−i1は(1≦i≦m)、マルチパスに含まれる第1番目のパスを経由する成分を算出する処理を行う。アナログデジタル変換器62によりディジタル形式に変換されたベースバンド信号BBiは、それぞれ乗算部82−i1へ遅延なしで入力される。各乗算部82−i1は、ベースバンド信号BBiに相関時変係数yiv11〜yivn1及びyih11〜yihn1を乗ずることにより、マルチパスに含まれる第1番目のパスを経由する成分を示す乗算値viv11〜vivn1及びvih11〜vihn1を算出する。例として、図8に乗算部82−11の内部構成を示す。乗算部82−11は、ベースバンド信号BB1に相関時変係数y1v11〜y1v41及びy1h11〜y1h41をそれぞれ乗ずるための乗算器を備える。 Each multiplier 82-i1 (1 ≦ i ≦ m) performs a process of calculating a component that passes through the first path included in the multipath. The baseband signal BBi converted into the digital format by the analog-digital converter 62 is input to the multiplier 82-i1 without delay. Each multiplier unit 82-i1, by multiplying the baseband signal BBi varying coefficient when the correlation in y iv11 ~y ivn1 and y ih11 ~y ihn1, multiply showing the component passing through the first-th paths in the multipath to calculate the value v iv11 ~v ivn1 and v ih11 ~v ihn1. As an example, FIG. 8 shows an internal configuration of the multiplication unit 82-11. The multiplier 82-11 includes a multiplier for multiplying the baseband signal BB1 by the correlation time-varying coefficients y 1v11 to y 1v41 and y 1h11 to y 1h41 , respectively.

図7を参照する。各乗算部82−i2は(1≦i≦m)、マルチパスに含まれる第2番目のパスを経由する成分を算出する処理を行う。ディジタル形式のベースバンド信号BBiは、遅延部83−i1により遅延量D1を与えられた後、それぞれ乗算部82−i2へ入力される。各乗算部82−i1は、ベースバンド信号BBiに相関時変係数yiv12〜yivn2及びyih12〜yihn2を乗ずることにより、第2番目のパスを経由する成分を示す乗算値viv12〜vivn2及びvih12〜vihn2を算出する。例として、図8に乗算部82−12の内部構成を示す。 Please refer to FIG. Each multiplier 82-i2 (1 ≦ i ≦ m) performs a process of calculating a component that passes through the second path included in the multipath. The digital baseband signal BBi is given a delay amount D1 by the delay unit 83-i1, and then input to the multiplication unit 82-i2. Each multiplier unit 82-i1, by multiplying the baseband signal BBi varying coefficient when the correlation in y iv12 ~y ivn2 and y ih12 ~y ihn2, multiplication value indicating the component passing through the second second pass v IV12 to v to calculate the ivn2 and v ih12 ~v ihn2. As an example, FIG. 8 shows an internal configuration of the multiplier 82-12.

以下、同様にマルチパスに含まれる第k番目のパス(3≦k≦p)を経由する成分を算出する処理を行う。各段の遅延部83−i(k−1)へは、前段の遅延部83−i(k−2)から出力されるベースバンド信号BBiが入力される。したがって、各段の乗算部82−ikには、遅延量(D1+…+D(k−1))を有するベースバンド信号BBiが入力される。各段の乗算部82−ikは、かかるベースバンド信号BBiに、相関時変係数yiv1k〜yivnk及びyih1k〜yihnkを乗ずることにより、第k番目のパスを経由する成分を示す乗算値viv1k〜vivnk及びvih1k〜vihnkを算出する。例として、図9に乗算部82−19の内部構成を示す。 Hereinafter, similarly, a process of calculating a component passing through the kth path (3 ≦ k ≦ p) included in the multipath is performed. The baseband signal BBi output from the preceding delay unit 83-i (k-2) is input to each stage delay unit 83-i (k-1). Therefore, the baseband signal BBi having the delay amount (D1 +... + D (k−1)) is input to the multiplier 82-ik at each stage. Multiplying unit 82-ik of each stage, in such a baseband signal BBi, by multiplying the time correlation varying coefficient y iv1k ~y ivnk and y ih1k ~y ihnk, multiplication value that indicates the component passing through the k-th path v to calculate the iv1k ~v ivnk and v ih1k ~v ihnk. As an example, FIG. 9 shows an internal configuration of the multiplier 82-19.

各遅延部83−i(k−1)によってパス毎に異なる遅延量をベースバンド信号BBiに与えることにより(1≦i≦m、1≦k≦p)、マルチパスを経由する信号の合成によるフェージング環境を再現することができる。   By applying different delay amounts for each path to the baseband signal BBi (1 ≦ i ≦ m, 1 ≦ k ≦ p) by each delay unit 83-i (k−1), by combining signals passing through the multipath Fading environment can be reproduced.

乗算値vivjk、vihjkは、図6に示す合成部22へ入力される。合成部22は、上式(7)に従って、各乗算値vivjk、vihjkを重み付け合成することにより、合成信号z1v、z1h、…znv及びznhを生成する。 The multiplication values v ivjk and v ihjk are input to the combining unit 22 shown in FIG. The synthesizer 22 generates synthesized signals z 1v , z 1h ,... Z nv and z nh by weighting and synthesizing the multiplied values v ivjk and v ihjk according to the above equation (7).

合成信号z1v、z1h、…znv及びznhは、出力処理部63へ入力される。出力処理部63は、デジタルアナログ変換器65−1v〜65−nv及び65−1h〜65−nhと、フィルタ66−1v〜66−nv及び66−1h〜66−nhを備える。デジタルアナログ変換器65−1v及び65−1hは、それぞれ合成信号z1v及びz1hをアナログ形式の信号へ変換する。デジタルアナログ変換器65−jv及び65−jhも(2≦j≦n)、同様にそれぞれ合成信号zjv及びzjhをアナログ形式の信号へ変換する。 The synthesized signals z 1v , z 1h ,... Z nv and z nh are input to the output processing unit 63. The output processing unit 63 includes digital / analog converters 65-1v to 65-nv and 65-1h to 65-nh, and filters 66-1v to 66-nv and 66-1h to 66-nh. The digital-analog converters 65-1v and 65-1h convert the synthesized signals z 1v and z 1h into analog signals, respectively. Similarly, the digital-analog converters 65-jv and 65-jh (2 ≦ j ≦ n) respectively convert the combined signals z jv and z jh into analog signals.

フィルタ66−1v及び66−1hは、アナログ形式の合成信号z1v及びz1hをそれぞれフィルタリングして、デジタルアナログ変換時に生じた折り返し歪を除去する。フィルタ66−jv及び66−jhも(2≦j≦n)、同様にそれぞれアナログ形式の合成信号zjv及びzjhをそれぞれフィルタリングする。フィルタ66−1v〜66−nv及び66−1h〜66−nhをそれぞれ通過した後の合成信号z1v〜znv及びz1h〜znhをそれぞれDout1v〜Doutnv及びDout1h〜Doutnhと記載する。 Filter 66-1v and 66-1h is respectively filters the combined signal z 1 v and z 1h in analog form, to remove aliasing generated during the digital-analog conversion. Similarly, the filters 66-jv and 66-jh (2 ≦ j ≦ n) respectively filter the analog synthesized signals z jv and z jh , respectively. The combined signals z 1v to z nv and z 1h to z nh after passing through the filters 66-1v to 66-nv and 66-1h to 66-nh are respectively denoted as Dout1v to Doutnv and Dout1h to Doutnh.

合成信号Doutjv及びDoutjhは、図5に示す無線周波数信号生成部30に入力される。無線周波数信号生成部30は、合成信号Doutjv及びDoutjhによって搬送波を変調することにより、又は合成信号Doutjv及びDoutjhの周波数を変換することにより、散乱体アンテナTjv及びTjhから送信される無線周波数信号を生成する。 The combined signals Doutjv and Doutjh are input to the radio frequency signal generation unit 30 shown in FIG. The radio frequency signal generation unit 30 modulates the carrier wave with the combined signals Doutjv and Doutjh, or converts the frequency of the combined signals Doutjv and Doutjh, thereby transmitting the radio frequency signals transmitted from the scatterer antennas T jv and T jh. Is generated.

本実施例では、異なる周波数を有する複数の正弦波を線形結合することにより試験電波にフェージング変動を与える相関時変係数を生成する。本実施例によれば、このような相関時変係数の垂直偏波成分及び水平偏波成分の間に、所与の偏波間共分散行列Γに対応した相関を与えることが可能となる。   In this embodiment, a correlation time-varying coefficient that gives a fading fluctuation to a test radio wave is generated by linearly combining a plurality of sine waves having different frequencies. According to the present embodiment, it is possible to give a correlation corresponding to a given inter-polarization covariance matrix Γ between the vertical polarization component and the horizontal polarization component of the correlation time-varying coefficient.

次に、アンテナ評価装置における更なる他の実施例を説明する。図10は、アンテナ評価装置における第3実施例の構成図である。参照符号67はデータ系列生成部を示す。図5に示す構成要素と同様の構成要素には、図5で使用した参照符号と同じ参照符号を付する。アンテナ評価装置1は、信号処理部60と、無線周波数信号生成部30と、評価部40と、散乱体アンテナTを備える。   Next, still another embodiment of the antenna evaluation apparatus will be described. FIG. 10 is a configuration diagram of a third embodiment of the antenna evaluation apparatus. Reference numeral 67 indicates a data series generation unit. Constituent elements similar to those shown in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals as those used in FIG. The antenna evaluation apparatus 1 includes a signal processing unit 60, a radio frequency signal generation unit 30, an evaluation unit 40, and a scatterer antenna T.

様々な無線通信方式において、パケット通信はチャネル符号化単位と呼ばれるデータ長の単位で、チャネル符号化されたデータが送信される。このような無線通信方式には、例えばLTE(Long Term Evolution)、WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)、W−CDMA(Wideband−Code Division Multiple Access)及びWLAN(Wireless Local Area Network)がある。   In various wireless communication systems, packet-coded data is transmitted in channel-coded data in units of data length called channel coding units. Such wireless communication systems include, for example, LTE (Long Term Evolution), WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), W-CDMA (Wideband-Code Division Multiple Access), and WLAN (Wireless Local Area Network).

試験電波の伝送路の変動がチャネル符号化単位内で連続であり、かつ評価部40がアンテナ評価をチャネル符号化単位内で実施すれば、チャネル符号化単位間において伝送路の変動が不連続であっても差し支えない。   If the fluctuation of the transmission path of the test radio wave is continuous within the channel coding unit and the evaluation unit 40 performs the antenna evaluation within the channel coding unit, the fluctuation of the transmission path between the channel coding units is discontinuous. There is no problem.

そこで、本実施例によるアンテナ評価装置1は、ベースバンド信号としてデータ系列を使用し、所定のチャネル符号化単位のデータ系列を複数個連結することにより、データ系列の列を生成する。   Therefore, the antenna evaluation apparatus 1 according to the present embodiment uses a data sequence as a baseband signal, and generates a sequence of data sequences by concatenating a plurality of data sequences in a predetermined channel coding unit.

そしてアンテナ評価装置1は、上述の相関時変係数としての符号系列をデータ系列の列に乗じる。つまりデータ系列の列に含まれる各データ系列に、符号系列に含まれる各符号をそれぞれ乗じる。アンテナ評価装置1は、符号系列に含まれる各符号が乗じられたデータ系列を試験信号として送信することによりフェージング環境を模擬的に生成する。   Then, the antenna evaluation apparatus 1 multiplies the data sequence column by the code sequence as the correlation time-varying coefficient described above. That is, each data series included in the data series column is multiplied by each code included in the code series. The antenna evaluation device 1 generates a fading environment in a simulated manner by transmitting a data sequence multiplied by each code included in the code sequence as a test signal.

また、アンテナ評価装置1は、ベースバンド信号のデータ系列の列に符号系列を乗じる代わりに、チャネル符号化単位の同一のデータ系列に、符号系列に含まれる各符号をそれぞれ乗じた複数のデータ系列を生成してもよい。   The antenna evaluation apparatus 1 also includes a plurality of data sequences obtained by multiplying the same data sequence in the channel coding unit by each code included in the code sequence instead of multiplying the sequence of baseband signal data sequences by the code sequence. May be generated.

この符号系列は、各時刻に順次送信される各データ系列にぞれぞれ乗じられる複数の符号の列であるため時変係数といえる。この符号系列には、後述するように、所与の偏波間共分散行列Γに応じて散乱体アンテナTから放射される電波の垂直偏波成分と水平偏波成分の間に相関が生じるように所定の相関性が与えられる。したがって、この符号系列は、上述の相関時変係数yivjk、yihjkの一例として挙げられる。 This code sequence is a time-varying coefficient because it is a sequence of a plurality of codes multiplied by each data sequence transmitted sequentially at each time. As will be described later, in this code sequence, a correlation is generated between the vertical polarization component and the horizontal polarization component of the radio wave radiated from the scatterer antenna T according to a given inter-polarization covariance matrix Γ. A predetermined correlation is given. Therefore, this code sequence is given as an example of the correlation time-varying coefficients y ivjk and y ihjk described above.

信号処理部60は、上記データ系列の列に、上記相関性が与えられた符号系列yivjk、yihjkを乗じることによって合成信号を生成する。本実施例では、信号処理部60は、それぞれ異なる直交符号系列を線形結合することによって、符号系列yivjk、yihjkを生成する。信号処理部60は、データ系列生成部67と、時変係数生成部10と、合成信号生成部20と、出力処理部63を備える。 The signal processing unit 60 generates a composite signal by multiplying the sequence of the data series by the code series y ivjk and y ihjk given the correlation. In this embodiment, the signal processing unit 60 generates code sequences y ivjk and y ihjk by linearly combining different orthogonal code sequences. The signal processing unit 60 includes a data series generation unit 67, a time-varying coefficient generation unit 10, a combined signal generation unit 20, and an output processing unit 63.

図11は、図10に示す信号処理部60の構成例を示す図である。図6に示す構成要素と同様の構成要素には、図6で使用した参照符号と同じ参照符号を付する。参照符号90は、直交符号生成部を示し、参照符号91−ikは直交符号系列生成部を示し(1≦i≦m、1≦k≦p)、参照符号92は符号系列乗算部を示す。説明の便宜のため、直交符号系列生成部91−ikを、総称して直交符号系列生成部91と記載することがある。また参照符号X1〜Xmは、伝搬経路モデルにおけるm個の仮想アンテナから送信されるベースバンド信号としてのデータ系列を示す。   FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example of the signal processing unit 60 illustrated in FIG. 10. Components similar to those shown in FIG. 6 are denoted by the same reference symbols as those used in FIG. Reference numeral 90 indicates an orthogonal code generator, reference numeral 91-ik indicates an orthogonal code sequence generator (1 ≦ i ≦ m, 1 ≦ k ≦ p), and reference numeral 92 indicates a code sequence multiplier. For convenience of explanation, the orthogonal code sequence generation unit 91-ik may be collectively referred to as an orthogonal code sequence generation unit 91 in some cases. Reference numerals X1 to Xm indicate data sequences as baseband signals transmitted from m virtual antennas in the propagation path model.

時変係数生成部10は、直交符号生成部90と演算部12を備える。直交符号生成部90は、(m×p)個の直交符号系列生成部91を備える。各直交符号系列生成部91は、上述の初期時変係数として、それぞれ(2×n)個の直交符号系列を生成する。各直交符号系列生成部91−ikが生成する直交符号系列を、xiv1k、xih1k、xiv2k、xih2k、xiv3k、xih3k、xiv4k及びxih4kと表記する(1≦i≦m、1≦k≦p)。説明の便宜のため、本実施例に関する以下の説明では、m=「4」、n=「4」及びp=「9」の場合について説明を行う。 The time varying coefficient generation unit 10 includes an orthogonal code generation unit 90 and a calculation unit 12. The orthogonal code generation unit 90 includes (m × p) orthogonal code sequence generation units 91. Each orthogonal code sequence generation unit 91 generates (2 × n) orthogonal code sequences as the initial time-varying coefficients. The orthogonal code sequence generated by each orthogonal code sequence generation unit 91-ik is expressed as x iv1k , x ih1k , x iv2k , x ih2k , x iv3k , x ih3k , x iv4k and x ih4k (1 ≦ i ≦ m, 1 ≦ k ≦ p). For convenience of explanation, in the following explanation regarding this embodiment, a case where m = “4”, n = “4”, and p = “9” will be explained.

各直交符号系列生成部91は、例えば、Walsh符号、{ej2πnk/N, (n,k =0,1,…,N-1)}のフーリエ級数に関連した符号、M系列を周期的にシフトし最後に1を追加した符号を、直交符号系列として生成してよい。 Each orthogonal code sequence generation unit 91 periodically generates, for example, a Walsh code, a code related to a Fourier series of {e j2πnk / N , (n, k = 0,1,..., N−1)}, and an M sequence. A code that is shifted and added with 1 at the end may be generated as an orthogonal code sequence.

理解の容易のため、図12及び図13を参照して、各直交符号系列生成部で生成される直交符号系列を説明する。直交符号系列生成部の例として、直交符号系列生成部91−11と直交符号系列生成部91−21について説明する。直交符号系列生成部91−11は、8個の直交符号系列x1v11、x1h11、x1v21、x1h21、x1v31、x1h31、x1v41及びx1h41を生成する。 For easy understanding, an orthogonal code sequence generated by each orthogonal code sequence generation unit will be described with reference to FIGS. 12 and 13. As examples of the orthogonal code sequence generation unit, an orthogonal code sequence generation unit 91-11 and an orthogonal code sequence generation unit 91-21 will be described. The orthogonal code sequence generation unit 91-11 generates eight orthogonal code sequences x1v11 , x1h11 , x1v21 , x1h21 , x1v31 , x1h31 , x1v41, and x1h41 .

例えば直交符号系列x1v11は、exp(jθ1v11)、exp(jθ1v11)、exp(jθ1v11)、exp(jθ1v11)、exp(jθ1v11)、exp(jθ1v11)、exp(jθ1v11)及びexp(jθ1v11)の8つの符号を有する符号列である。 For example, the orthogonal code sequence x 1v11 includes exp (jθ 1v11 ), exp (jθ 1v11 ), exp (jθ 1v11 ), exp (jθ 1v11 ), exp (jθ 1v11 ), exp (jθ 1v11 ), exp (jθ 1v11 ) and It is a code string having eight codes of exp (jθ 1v11 ).

また例えば直交符号系列x1h11は、exp(jθ1h11)、exp(jθ1h11)、exp(jθ1h11)、exp(jθ1h11)、−exp(jθ1h11)、−exp(jθ1h11)、−exp(jθ1h11)及び−exp(jθ1h11)の8つの符号を有する符号列である。位相θ1v11及びθ1h11は、範囲0〜2πの乱数であってよい。 Further, for example orthogonal code sequence x 1H11 is, exp (jθ 1h11), exp (jθ 1h11), exp (jθ 1h11), exp (jθ 1h11), - exp (jθ 1h11), - exp (jθ 1h11), - exp ( jθ 1h11 ) and −exp (jθ 1h11 ). The phases θ 1v11 and θ 1h11 may be random numbers in the range 0-2π.

一方、直交符号系列生成部91−21は、8個の直交符号系列x2v11、x2h11、x2v21、x2h21、x2v31、x2h31、x2v41及びx2h41を生成する。例えば直交符号系列x2v11は、exp(jθ2v11)、exp(jθ2v11)、−exp(jθ2v11)、−exp(jθ2v11)、exp(jθ2v11)、exp(jθ2v11)、−exp(jθ2v11)及び−exp(jθ2v11)の8つの符号を有する符号列である。 On the other hand, the orthogonal code sequence generation unit 91-21 generates eight orthogonal code sequences x2v11 , x2h11 , x2v21 , x2h21 , x2v31 , x2h31 , x2v41, and x2h41 . For example orthogonal code sequence x 2V11 is, exp (jθ 2v11), exp (jθ 2v11), - exp (jθ 2v11), - exp (jθ 2v11), exp (jθ 2v11), exp (jθ 2v11), - exp (jθ 2v11 ) and -exp (jθ 2v11 ).

また例えば直交符号系列x2h11は、exp(jθ2h11)、exp(jθ2h11)、−exp(jθ2h11)、−exp(jθ2h11)、−exp(jθ2h11)、−exp(jθ2h11)、exp(jθ2h11)及びexp(jθ2h11)の8つの符号を有する符号列である。位相θ2v11及びθ2h11は、範囲0〜2πの乱数であってよい。他の直交符号系列生成部91も、同様に8つの符号を有する直交符号系列をそれぞれ生成する。 Further, for example orthogonal code sequence x 2H11 is, exp (jθ 2h11), exp (jθ 2h11), - exp (jθ 2h11), - exp (jθ 2h11), - exp (jθ 2h11), - exp (jθ 2h11), exp It is a code string having eight codes (jθ 2h11 ) and exp (jθ 2h11 ). The phases θ 2v11 and θ 2h11 may be random numbers in the range 0-2π. Similarly, the other orthogonal code sequence generation units 91 also generate orthogonal code sequences having 8 codes, respectively.

直交符号系列生成部91により生成された直交符号系列は、演算部12に入力される。いま、添字j及びkのそれぞれについて(1≦j≦4、1≦k≦9)、直交符号系列x1vjk、x1hjk、x2vjk及びx2hjkを成分とする列ベクトル(x1vjk、x1hjk、x2vjk、x2hjk)をXjk1と記載する。また、直交符号系列x3vjk、x3hjk、x4vjk及びx4hjkを成分とする列ベクトル(x3vjk、x3hjk、x4vjk、x4hjk)をXjk2と記載する。 The orthogonal code sequence generated by the orthogonal code sequence generation unit 91 is input to the calculation unit 12. Now, for each of the subscripts j and k (1 ≦ j ≦ 4,1 ≦ k ≦ 9), the orthogonal code sequence x 1vjk, x 1hjk, column vector (x 1vjk to components x 2Vjk and x 2hjk, x 1hjk, x 2vjk , x 2hjk ) is described as X jk1 . Further, the orthogonal code sequence x 3vjk, x 3hjk, column vector with components x 4Vjk and x 4hjk (x 3vjk, x 3hjk , x 4vjk, x 4hjk) are listed as X jk2.

また、添字j及びkのそれぞれについて(1≦j≦4、1≦k≦9)、符号系列y1vjk、y1hjk、y2vjk及びy2hjkを成分とする列ベクトル(y1vjk、y1hjk、y2vjk、y2hjk)をYjk1と記載する。また、符号系列y3vjk、y3hjk、y4vjk及びy4hjkを成分とする列ベクトル(y3vjk、y3hjk、y4vjk、y4hjk)をYjk2と記載する。 For each of the subscripts j and k (1 ≦ j ≦ 4, 1 ≦ k ≦ 9), the column vectors (y 1vjk , y 1hjk , y) having the code sequences y 1vjk , y 1hjk , y 2vjk and y 2hjk as components. 2vjk , y2hjk ) is written as Yjk1 . Further, the code sequence y 3vjk, y 3hjk, y 4vjk and y 4Hjk the a component column vector (y 3vjk, y 3hjk, y 4vjk, y 4hjk) are listed and Y jk2.

演算部12は、次式(16)に示すように各列ベクトルXjk1(1≦j≦4、1≦k≦9)にそれぞれ変換行列Hjk1を乗じることにより、(m×n×p)=(4×4×9)個の符号系列yivjk及びyihjkを算出する(1≦j≦4、i=1、2、1≦k≦9)。また、演算部12は、次式(17)に示すように各列ベクトルXjk2(1≦j≦4、1≦k≦9)にそれぞれ変換行列Hjk2を乗じることにより、(4×4×9)個の符号系列yivjk及びyihjkを算出する(1≦j≦4、i=3、4、1≦k≦9)。 The arithmetic unit 12 multiplies each column vector X jk1 (1 ≦ j ≦ 4, 1 ≦ k ≦ 9) by the transformation matrix H jk1 as shown in the following equation (16), thereby obtaining (m × n × p). = (4 × 4 × 9) code sequences y ivjk and y ihjk are calculated (1 ≦ j ≦ 4, i = 1, 2, 1 ≦ k ≦ 9). Further, the arithmetic unit 12 multiplies each column vector X jk2 (1 ≦ j ≦ 4, 1 ≦ k ≦ 9) by the transformation matrix H jk2 as shown in the following equation (17), thereby obtaining (4 × 4 × 9) The code sequences y ivjk and y ihjk are calculated (1 ≦ j ≦ 4, i = 3, 4, 1 ≦ k ≦ 9).

Figure 2011047865
Figure 2011047865

変換行列Hjk1及びHjk2は、式(8)〜(14)を参照して説明される変換行列Hjの決定方法と同様に、所与の偏波間共分散行列Γに応じて定められる。演算部12は、変換行列Hjk1及びHjk2を保持する記憶部を備えていてよい。上式(16)及び(17)に従って符号系列yivjk及びyihjkを生成することによって、同じ添字jを有する符号系列yivjk及びyihjk同士の間に、偏波間共分散行列Γに応じた相関性を持たせることができる。 The transformation matrices H jk1 and H jk2 are determined according to a given inter-polarization covariance matrix Γ, similarly to the method for determining the transformation matrix H j described with reference to the equations (8) to (14). The computing unit 12 may include a storage unit that holds the transformation matrices H jk1 and H jk2 . By generating the code sequences y ivjk and y ihjk according to the above equations (16) and (17), the correlation according to the inter-polarization covariance matrix Γ between the code sequences y ivjk and y ihjk having the same subscript j Can have sex.

演算部12は、添字jの値が異なる変換行列Hjk1、すなわち異なる各散乱体アンテナから送信される試験電波のフェージング変動を表す相関時変係数の算出に使用される変換行列Hjk1として、互いに等しい行列を使用してもよい。また演算部12は、添字jの値が異なる変換行列Hjk1として、互いに異なる行列を使用してもよい。変換行列Hjk2についても同様である。 The calculation unit 12 uses a transformation matrix H jk1 having a different value of the subscript j, that is, a transformation matrix H jk1 used for calculating a correlation time-varying coefficient representing a fading fluctuation of a test radio wave transmitted from each scatterer antenna. An equal matrix may be used. In addition, the calculation unit 12 may use different matrices as the conversion matrix H jk1 having different values of the subscript j. The same applies to the transformation matrix H jk2 .

演算部12は、添字kの値が異なる変換行列Hjk1、すなわちマルチパスのうち互いに異なるパスを経由する試験電波のフェージング変動を表す相関時変係数の算出に使用される変換行列Hjk1として、互いに異なる行列を使用してもよい。また演算部12は、添字kの値が異なる変換行列Hjk1として、互いに等しい行列を使用してもよい。変換行列Hjk2についても同様である。 The calculation unit 12 uses a transformation matrix H jk1 having a different value of the subscript k, that is, a transformation matrix H jk1 used for calculating a correlation time-varying coefficient representing a fading fluctuation of a test radio wave passing through different paths among multipaths. Different matrices may be used. Further, the calculation unit 12 may use matrices that are equal to each other as the conversion matrix H jk1 having different values of the subscript k. The same applies to the transformation matrix H jk2 .

符号系列yivjk及びyihjkは、合成信号生成部20に入力される。合成信号生成部20は、符号系列乗算部92と合成部22を備える。符号系列乗算部92は、データ系列Xiに符号系列yivjk及びyihjkを乗ずることにより、第j番目の各散乱体アンテナから放射される、第k番目のパスを経由した第i番目の信号成分vivjk及びvihjkを算出する。 The code sequences y ivjk and y ihjk are input to the composite signal generation unit 20. The synthesized signal generation unit 20 includes a code sequence multiplication unit 92 and a synthesis unit 22. The code sequence multiplying unit 92 multiplies the data sequence Xi by the code sequences y ivjk and y ihjk to radiate from each jth scatterer antenna and pass through the kth path. v ivjk and v ihjk are calculated.

いま、符号系列yivjkを、8つの符号yv1〜yv8を含んだ符号系列{yv1、yv2、yv3、yv4、yv5、yv6、yv7、yv8}と表す。また符号系列yihjkを、8つの符号yh1〜yh8を含んだ符号系列{yh1、yh2、yh3、yh4、yh5、yh6、yh7、yh8}と表す。 Now, the code sequence y Ivjk, expressed as the code sequence containing eight codes y v1 ~y v8 {y v1, y v2, y v3, y v4, y v5, y v6, y v7, y v8}. The code sequences y ihjk, expressed as the code sequence containing eight codes y h1 ~y h8 {y h1, y h2, y h3, y h4, y h5, y h6, y h7, y h8}.

符号系列乗算部92は、チャネル符号化単位のデータ系列Xiに、それぞれ符号系列yivjkに含まれる8つの符号を乗じることにより、信号成分vivjk={yv1×Xi、yv2×Xi、yv3×Xi、yv4×Xi、yv5×Xi、yv6×Xi、yv7×Xi、yv8×Xi}を算出する。信号成分vivjkは、8つのデータ系列(yv1×Xi)〜(yv8×Xi)を含むデータ系列の列である。同様に符号系列乗算部92は、チャネル符号化単位のデータ系列Xiに、それぞれ符号系列yihjkに含まれる8つの符号を乗じることにより、信号成分vihjk={yh1×Xi、yh2×Xi、yh3×Xi、yh4×Xi、yh5×Xi、yh6×Xi、yh7×Xi、yh8×Xi}を算出する。 The code sequence multiplying unit 92 multiplies the data sequence Xi of the channel coding unit by eight codes included in the code sequence y ivjk , respectively, so that the signal components v ivjk = {y v1 × Xi, y v2 × Xi, y v3 * Xi, yv4 * Xi, yv5 * Xi, yv6 * Xi, yv7 * Xi, yv8 * Xi} are calculated. The signal component v ivjk is a sequence of data series including eight data series (y v1 × Xi) to (y v8 × Xi). Similarly, the code sequence multiplying unit 92 multiplies the data sequence Xi of the channel coding unit by 8 codes included in the code sequence y ihjk , respectively, thereby obtaining signal components v ihjk = {y h1 × Xi, y h2 × Xi. , Y h3 × Xi, y h4 × Xi, y h5 × Xi, y h6 × Xi, y h7 × Xi, y h8 × Xi} are calculated.

信号成分vivjk、vihjkは、合成部22へ入力される。合成部22は、上式(7)に従って、各信号成分vivjk、vihjkを重み付け合成することにより、合成信号z1v、z1h、…znv及びznhを生成する。各合成信号z1v、z1h、…znv及びznhもまた、8つのデータ系列を含むデータ系列の列である。 The signal components v ivjk and v ihjk are input to the synthesis unit 22. The synthesizer 22 generates synthesized signals z 1v , z 1h ,... Z nv and z nh by weighting and synthesizing the signal components v ivjk and v ihjk according to the above equation (7). Each composite signal z 1v , z 1h ,... Z nv and z nh is also a sequence of data series including eight data series.

各合成信号z1v、z1h、…znv及びznhのそれぞれの列に含まれる各データ系列は、順次、出力処理部63へ入力される。デジタルアナログ変換器65−1v及び65−1hは、それぞれ合成信号z1v及びz1hに含まれる各データ系列をアナログ形式の信号へ変換する。デジタルアナログ変換器65−jv及び65−jhも(2≦j≦n)、同様にそれぞれ合成信号zjv及びzjhに含まれる各データ系列をアナログ形式の信号へ変換する。 Each data series included in each column of the synthesized signals z 1v , z 1h ,... Z nv and z nh is sequentially input to the output processing unit 63. The digital-analog converters 65-1v and 65-1h convert each data series included in the synthesized signals z 1v and z 1h into analog signals, respectively. Similarly, the digital-analog converters 65-jv and 65-jh (2 ≦ j ≦ n) respectively convert the data series included in the combined signals z jv and z jh into analog signals, respectively.

フィルタ66−1v及び66−1hは、合成信号z1v及びz1hをフィルタリングしデジタルアナログ変換時に生じた折り返し歪を除去する。フィルタ66−jv及び66−jhも(2≦j≦n)、同様にそれぞれ合成信号zjv及びzjhをそれぞれフィルタリングする。フィルタ66−1v〜66−nv及び66−1h〜66−nhをそれぞれ通過した後の合成信号Dout1v〜Doutnv及びDout1h〜Doutnhは、図10に示す無線周波数信号生成部30に入力される。無線周波数信号生成部30による処理は、図5を参照して説明した処理と同様である。 The filters 66-1v and 66-1h filter the combined signals z 1v and z 1h to remove aliasing distortion generated during digital-analog conversion. Similarly, the filters 66-jv and 66-jh (2 ≦ j ≦ n) respectively filter the synthesized signals z jv and z jh , respectively. The combined signals Dout1v to Doutnv and Dout1h to Doutnh after passing through the filters 66-1v to 66-nv and 66-1h to 66-nh are input to the radio frequency signal generator 30 shown in FIG. The processing by the radio frequency signal generation unit 30 is the same as the processing described with reference to FIG.

添字jを有する符号系列yivjk及びyihjkが乗じられたデータ系列Xiは、それぞれ第j番目の垂直及び水平偏波成分用の散乱体アンテナTjv及びTjhから送信される。つまり、符号系列yivjk及びyihjkは、散乱体アンテナTjv及びTjhからそれぞれ送信される試験電波の垂直偏波成分及び水平偏波成分に生じさせるフェージング変動を表す。 The data series Xi multiplied by the code series y ivjk and y ihjk having the subscript j is transmitted from the j-th scatterer antennas T jv and T jh for the vertical and horizontal polarization components, respectively. That is, the code sequences y ivjk and y ihjk represent fading fluctuations generated in the vertical polarization component and the horizontal polarization component of the test radio wave transmitted from the scatterer antennas T jv and T jh , respectively.

一方で、上式(16)及び(17)の行列演算によって、同じ添字jを有する符号系列yivjk及びyihjkは、偏波間共分散行列Γに応じた相関性を有する。したがって、散乱体アンテナTjv及びTjhからそれぞれ送信される試験電波の垂直偏波成分及び水平偏波成分に生じるフェージング変動は、偏波間共分散行列Γに応じた相関性を有する。 On the other hand, the code sequences y ivjk and y ihjk having the same subscript j have a correlation according to the inter- polarization covariance matrix Γ by the matrix operations of the above equations (16) and (17). Therefore, the fading fluctuations generated in the vertical polarization component and horizontal polarization component of the test radio waves transmitted from the scatterer antennas T jv and T jh have a correlation according to the inter-polarization covariance matrix Γ.

本実施例では、相関時変係数として、異なる直交符号系列を線形結合することにより試験電波にフェージング変動を与える符号系列を生成する。本実施例によれば、このような符号系列の垂直偏波成分及び水平偏波成分の間に、所与の偏波間共分散行列Γに対応した相関を与えることが可能となる。   In this embodiment, as a correlation time-varying coefficient, a code sequence that gives a fading fluctuation to a test radio wave is generated by linearly combining different orthogonal code sequences. According to the present embodiment, it is possible to give a correlation corresponding to a given inter-polarization covariance matrix Γ between the vertical polarization component and the horizontal polarization component of such a code sequence.

以上の実施例を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。   The following additional notes are further disclosed with respect to the embodiment including the above examples.

(付記1)
互いに相関性を有する時変係数の対である相関時変係数の対を生成する時変係数生成部と、
前記相関時変係数をベースバンド信号に乗じることにより合成信号を生成する合成信号生成部と、
前記相関時変係数の対をそれぞれベースバンド信号に乗じることにより生成した各合成信号をそれぞれ垂直偏波成分及び水平偏波成分に有する試験電波を、評価対象のアンテナへ送信する送信アンテナと、を備え、
前記時変係数生成部は、伝搬経路モデルの送信端及び受信端における垂直偏波成分及び水平偏波成分の間の各伝搬チャネル係数の共分散行列を定めた所与の偏波間共分散行列によって定められる、前記受信端における垂直偏波成分と水平偏波成分との間の相関量の相関を、前記相関時変係数の対へ与えるアンテナ評価装置。
(Appendix 1)
A time-varying coefficient generating unit that generates a pair of correlated time-varying coefficients that are correlated with each other;
A composite signal generation unit that generates a composite signal by multiplying a baseband signal by the correlation time-varying coefficient;
A transmitting antenna that transmits test radio waves each having a composite signal generated by multiplying a pair of correlation time-varying coefficients to a baseband signal in a vertical polarization component and a horizontal polarization component to an antenna to be evaluated, respectively. Prepared,
The time-varying coefficient generation unit is a predetermined inter-polarization covariance matrix that defines a covariance matrix of each propagation channel coefficient between the vertical polarization component and the horizontal polarization component at the transmission end and the reception end of the propagation path model. An antenna evaluation apparatus that gives a correlation of a correlation amount between a vertical polarization component and a horizontal polarization component at the receiving end to the pair of correlation time-varying coefficients.

(付記2)
前記時変係数生成部は、マルチパスに含まれる各パス毎に、異なる偏波間共分散行列に基づく相関性を前記相関時変係数の対へ与える付記1に記載のアンテナ評価装置。
(Appendix 2)
The antenna evaluation apparatus according to appendix 1, wherein the time-varying coefficient generation unit gives a correlation based on a different polarization covariance matrix to the pair of correlated time-varying coefficients for each path included in the multipath.

(付記3)
異なる方向から前記試験電波を送信する複数の前記送信アンテナを備え、
前記時変係数生成部は、前記複数の送信アンテナの間で、共通の偏波間共分散行列に基づく相関性を前記時間変動信号の対へ与える付記1に記載のアンテナ評価装置。
(Appendix 3)
A plurality of transmitting antennas for transmitting the test radio waves from different directions;
The antenna evaluation apparatus according to appendix 1, wherein the time-varying coefficient generation unit gives a correlation based on a common inter-polarization covariance matrix to the pair of time-varying signals among the plurality of transmission antennas.

(付記4)
前記時変係数生成部は、互いに相関性がない複数の時変係数を成分として含む第1のベクトルに変換行列を乗ずることにより第2のベクトルを算出することによって、前記相関時変係数を前記第2のベクトルの成分として生成し、
前記変換行列とその随伴行列の積は、前記所与の偏波間共分散行列に従って定まる、前記受信端における垂直偏波成分と水平偏波成分の共分散行列に等しい付記1〜3のいずれか一項に記載のアンテナ評価装置。
(Appendix 4)
The time-varying coefficient generating unit calculates the second vector by multiplying a first vector including a plurality of time-varying coefficients that are not correlated with each other by a transformation matrix, thereby obtaining the correlated time-varying coefficient as the As a component of the second vector,
The product of the transformation matrix and its adjoint matrix is any one of additional notes 1 to 3, which is determined according to the given inter-polarization covariance matrix and is equal to the covariance matrix of the vertical polarization component and the horizontal polarization component at the receiving end. The antenna evaluation apparatus according to item.

(付記5)
前記複数の時変係数は、異なる複数の周期の正弦波又は複数の異なる直交符号系列である付記4に記載のアンテナ評価装置。
(Appendix 5)
The antenna evaluation device according to appendix 4, wherein the plurality of time-varying coefficients are sine waves having a plurality of different periods or a plurality of different orthogonal code sequences.

(付記6)
前記変換行列は、前記共分散行列を固有値分解又はコレスキー分解することにより得られた行列である付記4又は5に記載のアンテナ評価装置。
(Appendix 6)
The antenna evaluation apparatus according to appendix 4 or 5, wherein the transformation matrix is a matrix obtained by eigenvalue decomposition or Cholesky decomposition of the covariance matrix.

(付記7)
互いに相関性を有する時変係数の対である相関時変係数の対を生成し、
前記相関時変係数をベースバンド信号に乗じることにより合成信号を生成し、
前記相関時変係数の対をそれぞれベースバンド信号に乗じることにより生成した各合成信号をそれぞれ垂直偏波成分及び水平偏波成分に有する試験電波を、評価対象のアンテナへ送信し、
前記相関時変係数の対の生成において、伝搬経路モデルの送信端及び受信端における垂直偏波成分及び水平偏波成分の間の各伝搬チャネル係数の共分散行列を定めた所与の偏波間共分散行列によって定められる、前記受信端における垂直偏波成分と水平偏波成分との間の相関量の相関を、前記相関時変係数の対へ与えるアンテナ評価方法。
(Appendix 7)
Generate a pair of correlated time-varying coefficients that are correlated with each other,
Generating a composite signal by multiplying the baseband signal by the correlation time-varying coefficient;
A test radio wave having a vertical polarization component and a horizontal polarization component of each combined signal generated by multiplying each pair of the correlation time-varying coefficients by a baseband signal is transmitted to the antenna to be evaluated,
In the generation of the correlation time-varying coefficient pair, a given inter-polarization co-variance that defines a covariance matrix of each propagation channel coefficient between the vertical polarization component and the horizontal polarization component at the transmission end and the reception end of the propagation path model. An antenna evaluation method for giving a correlation of a correlation amount between a vertical polarization component and a horizontal polarization component at the receiving end, which is determined by a dispersion matrix, to the pair of correlation time-varying coefficients.

1 アンテナ評価装置
2 電波暗室
10 時変係数生成部
20 合成信号生成部
30 RF信号生成部
40 評価部
1v〜Tnv、T1v〜T4v 垂直偏波成分用送信アンテナ
1h〜Tnh、T1h〜T4h 水平偏波成分用送信アンテナ
1、R2 評価アンテナ
1:00 antenna evaluation device 2 anechoic chamber 10 variant coefficient generator 20 synthesized signal generating unit 30 RF-signal generating unit 40 evaluation unit T 1v ~T nv, T 1v ~T 4v vertically polarized wave component for transmitting antennas T 1h through T nh, T 1h to T 4h Horizontally polarized wave transmitting antennas R 1 and R2 Evaluation antenna

Claims (5)

互いに相関性を有する時変係数の対である相関時変係数の対を生成する時変係数生成部と、
前記相関時変係数をベースバンド信号に乗じることにより合成信号を生成する合成信号生成部と、
前記相関時変係数の対をそれぞれベースバンド信号に乗じることにより生成した各合成信号をそれぞれ垂直偏波成分及び水平偏波成分に有する試験電波を、評価対象のアンテナへ送信する送信アンテナと、を備え、
前記時変係数生成部は、伝搬経路モデルの送信端及び受信端における垂直偏波成分及び水平偏波成分の間の各伝搬チャネル係数の共分散行列を定めた所与の偏波間共分散行列によって定められる、前記受信端における垂直偏波成分と水平偏波成分との間の相関量の相関を、前記相関時変係数の対へ与えるアンテナ評価装置。
A time-varying coefficient generating unit that generates a pair of correlated time-varying coefficients that are correlated with each other;
A composite signal generation unit that generates a composite signal by multiplying a baseband signal by the correlation time-varying coefficient;
A transmitting antenna that transmits test radio waves each having a composite signal generated by multiplying a pair of correlation time-varying coefficients to a baseband signal in a vertical polarization component and a horizontal polarization component to an antenna to be evaluated, respectively. Prepared,
The time-varying coefficient generation unit is a predetermined inter-polarization covariance matrix that defines a covariance matrix of each propagation channel coefficient between the vertical polarization component and the horizontal polarization component at the transmission end and the reception end of the propagation path model. An antenna evaluation apparatus that gives a correlation of a correlation amount between a vertical polarization component and a horizontal polarization component at the receiving end to the pair of correlation time-varying coefficients.
前記時変係数生成部は、マルチパスに含まれる各パス毎に、異なる偏波間共分散行列に基づく相関性を前記相関時変係数の対へ与える請求項1に記載のアンテナ評価装置。   The antenna evaluation apparatus according to claim 1, wherein the time-varying coefficient generation unit gives a correlation based on a different polarization covariance matrix to the pair of correlated time-varying coefficients for each path included in the multipath. 異なる方向から前記試験電波を送信する複数の前記送信アンテナを備え、
前記時変係数生成部は、前記複数の送信アンテナの間で、共通の偏波間共分散行列に基づく相関性を前記時間変動信号の対へ与える請求項1に記載のアンテナ評価装置。
A plurality of transmitting antennas for transmitting the test radio waves from different directions;
The antenna evaluation apparatus according to claim 1, wherein the time-varying coefficient generation unit gives a correlation based on a common inter-polarization covariance matrix to the pair of time-varying signals among the plurality of transmission antennas.
前記時変係数生成部は、互いに相関性がない複数の時変係数を成分として含む第1のベクトルに変換行列を乗ずることにより第2のベクトルを算出することによって、前記相関時変係数を前記第2のベクトルの成分として生成し、
前記変換行列とその随伴行列の積は、前記所与の偏波間共分散行列に従って定まる、前記受信端における垂直偏波成分と水平偏波成分の共分散行列に等しい請求項1〜3のいずれか一項に記載のアンテナ評価装置。
The time-varying coefficient generating unit calculates the second vector by multiplying a first vector including a plurality of time-varying coefficients that are not correlated with each other by a transformation matrix, thereby obtaining the correlated time-varying coefficient as the As a component of the second vector,
The product of the transformation matrix and its adjoint matrix is equal to a covariance matrix of a vertical polarization component and a horizontal polarization component at the receiving end, which is determined according to the given inter-polarization covariance matrix. The antenna evaluation device according to one item.
互いに相関性を有する時変係数の対である相関時変係数の対を生成し、
前記相関時変係数をベースバンド信号に乗じることにより合成信号を生成し、
前記相関時変係数の対をそれぞれベースバンド信号に乗じることにより生成した各合成信号をそれぞれ垂直偏波成分及び水平偏波成分に有する試験電波を、評価対象のアンテナへ送信し、
前記相関時変係数の対の生成において、伝搬経路モデルの送信端及び受信端における垂直偏波成分及び水平偏波成分の間の各伝搬チャネル係数の共分散行列を定めた所与の偏波間共分散行列によって定められる、前記受信端における垂直偏波成分と水平偏波成分との間の相関量の相関を、前記相関時変係数の対へ与えるアンテナ評価方法。
Generate a pair of correlated time-varying coefficients that are correlated with each other,
Generating a composite signal by multiplying the baseband signal by the correlation time-varying coefficient;
A test radio wave having a vertical polarization component and a horizontal polarization component of each combined signal generated by multiplying each pair of the correlation time-varying coefficients by a baseband signal is transmitted to the antenna to be evaluated,
In the generation of the correlation time-varying coefficient pair, a given inter-polarization co-variance that defines a covariance matrix of each propagation channel coefficient between the vertical polarization component and the horizontal polarization component at the transmission end and the reception end of the propagation path model. An antenna evaluation method for giving a correlation of a correlation amount between a vertical polarization component and a horizontal polarization component at the receiving end, which is determined by a dispersion matrix, to the pair of correlation time-varying coefficients.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4730677B1 (en) * 2011-01-27 2011-07-20 日本電気株式会社 Information processing apparatus, information processing method, and information processing program
JP2017152847A (en) * 2016-02-23 2017-08-31 日本電信電話株式会社 Evaluation method of radio communications system, evaluation device, and program

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001189710A (en) * 1999-12-28 2001-07-10 Fujitsu Ltd Method and device for monitoring different polarization interference quantity

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001189710A (en) * 1999-12-28 2001-07-10 Fujitsu Ltd Method and device for monitoring different polarization interference quantity

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4730677B1 (en) * 2011-01-27 2011-07-20 日本電気株式会社 Information processing apparatus, information processing method, and information processing program
WO2012101703A1 (en) * 2011-01-27 2012-08-02 日本電気株式会社 Information procesisng device and information procesing method, as well as nontemporary computer readable medium wherein information procesing has been stored
US8942310B2 (en) 2011-01-27 2015-01-27 Nec Corporation Information processing apparatus and information processing method, and non-transitory computer readable medium storing information processing program
JP2017152847A (en) * 2016-02-23 2017-08-31 日本電信電話株式会社 Evaluation method of radio communications system, evaluation device, and program

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