JP2024508154A - 相互結合に基づくキャリブレーション - Google Patents
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Abstract
Description
動作モード別の設定
OFDMキャリブレーション信号の設計
‐Fs(サンプリング周波数)=20Msps
‐IFFTポイント数 N-IFFT=2048
‐アクティブキャリア=1843(90%)
‐変調=BPSK(低PAPRのためにシミュレーションで最適化されたシーケンス)
‐シンボルタイム=0.1024ms
‐サブキャリア間隔=9.765KHz
‐許容可能な最大遅延=0.1024ms
1) FFTを行い、アクティブなサブキャリアからBPSK(またはQAM)変調を除去する。
2) 「Weighted Normalised Linear Predictor」(WNLP、重み付き正規化線形予測法)を使用して遅延を推定する:
A.B.Awoseyilaらによる「improved single frequency estimation with wide acquisition range」(A.B.Awoseyila,C.Kasparis and B.G.Evans,Electronics Letters,Vol.44(3),pp.245-247;31/01/2008)と題された論文では、時間領域の搬送波周波数推定用の推定器が提案されているが、周波数領域の遅延推定にも適用可能である。比較的低いSNR(SN比、信号対ノイズ比)でもCRB(クラメール・ラオの境界)を達成することが示されている。A.B.Awoseyilaらの論文およびその参考文献に記載されているWNLP推定器と同様の代替案も適用可能である。
3) 位相を推定する:
4) 振幅を推定する:
パフォーマンス
ここでは以下となる。
‐Fsは、ベースバンドOFDM信号のサンプリング周波数(Hz)
‐SNRは、Fsに等しい帯域幅での信号対雑音比
‐Nは、OFDM信号に含まれるサブキャリアの総数
‐NAは、OFDM信号のアクティブな(ゼロでない)サブキャリア数
以下はOFDM信号の帯域幅(ベースバンド帯域幅BW)に対するTの依存性を表すいくつかの例を示す表である。
CDMA-PNコードベースのキャリブレーションとの性能比較例
シミュレーションシナリオ(シミュレーションの条件)
‐8個のTx素子がキャリブレーションの対象となり、1個のRx素子がキャリブレー
ション信号の観測と処理を行う、Txキャリブレーション
‐受信機におけるキャリブレーション信号処理部入力の想定SNR=-15dB
‐OFDMキャリブレーション信号のパラメーターは:
・20Mspsで生成された2048サブキャリアのベースバンドOFDMシンボ
ルで1843サブキャリアがアクティブ(BW(ベースバンド帯域幅)利用率
90%)
・8チップ直交コードで分離された8個のTx素子
‐CDMA-PNキャリブレーション信号のパラメーター:
・10Mcpsの長い複雑なPNコード
・送受信ともに90%の余剰帯域幅を持つRRCフィルタリング
・8つのTx素子間の干渉を最小化する直交コードを使用
・64個の並列相関器を使用して±1チップ間隔をカバー(実効x32オーバーサ
ンプリング)
・ゲイン/位相推定のための相関器のピークを検出し、遅延推定のために3点二次
補間を実行
シミュレーション結果:
上記には、複数のアンテナ素子であって、各々が送信経路を有する複数のアンテナ素子と、送信キャリブレーションを実行するために直交周波数分割多重(OFDM)キャリブレーション信号を前記送信経路に供給するように構成された処理装置とを有するアンテナアレイが開示されている。前記複数のアンテナ素子はそれぞれ受信経路を有し、前記処理装置は、受信キャリブレーションを行うために直交周波数分割多重(OFDM)キャリブレーション信号を前記受信経路に供給するように構成されていてもよい。前記処理装置は、搬送波信号に、前記搬送波信号の強度よりも少なくとも1桁小さい強度の前記OFDMキャリブレーション信号を、前記搬送波信号のPAPRを実質的に悪化させずに重畳してもよい。前記OFDMキャリブレーション信号は、独立して推定可能であり、かつ、所定の時間内に正確なキャリブレーション推定値に結び付けることができる多数のサブキャリアから構成されていてもよい。前記送信経路は、ベースバンド/無線周波数コンバーターと、発振器と、デジタル/アナログコンバーターと、送信フロントエンドモジュールと、送信アンテナとを含んでもよい。前記受信経路は、無線周波数/ベースバンドコンバーターと、発振器と、アナログ/デジタルコンバーターと、受信フロントエンドモジュールと、受信アンテナとを含んでもよい。前記受信機は、OFDMキャリブレーション信号と重畳された搬送波信号であって、典型的には、前記OFDMキャリブレーション信号の強度は、前記搬送波信号の強度よりも少なくとも1桁小さく、それにより、前記搬送波信号のPAPRを実質的に悪化させない、重畳された搬送波信号を備えていてもよい。前記処理装置はさらに、前記複数のアンテナ素子の中から、中央に位置するアンテナ素子を選択し、その際、前記選択された中央に位置する素子が、複数のアンテナ素子のうちの複数の直接隣接するアンテナ素子を有し、前記複数の直接隣接するアンテナ素子の各々が直接隣接している前記選択された中央のアンテナ素子を選択し、前記複数の隣接するアンテナ素子の送信経路を介して、複数のOFDMキャリブレーション信号を送信し、前記選択された中央の素子の受信経路を介して、前記複数のOFDMキャリブレーション信号を受信し、前記複数の受信されたOFDM信号に基づいて、前記選択された中央の素子と、前記複数の直接隣接するアンテナ素子の各隣接するアンテナ素子との位相および振幅を計算するように構成されていてもよい。前記OFDMキャリブレーション信号が予め計算されていてもよい。
上記には、複数のアンテナ素子であって、各々が受信経路を有する複数のアンテナ素子と、受信キャリブレーションを実行するために直交周波数分割多重(OFDM)キャリブレーション信号を前記受信経路に供給するように構成された処理装置とを有するアンテナアレイが開示されている。前記複数のアンテナ素子はそれぞれ送信経路を有し、前記処理装置は、受信キャリブレーションを行うために直交周波数分割多重(OFDM)キャリブレーション信号を前記送信経路に供給するように構成されていてもよい。前記処理装置は、搬送波信号に、前記OFDMキャリブレーション信号であって、その強度が、前記搬送波信号の強度よりも少なくとも1桁小さく、前記搬送波信号のPAPRを実質的に悪化させない前記OFDMキャリブレーション信号を重畳してもよい。前記OFDMキャリブレーション信号は、独立して推定可能であり、かつ、所定の時間内に正確なキャリブレーション推定値に結び付けることができる多数のサブキャリアから構成されていてもよい。前記送信経路は、ベースバンド/無線周波数コンバーターと、発振器と、デジタル/アナログコンバーターと、送信フロントエンドモジュールと、送信アンテナとを含んでもよい。前記受信経路は、無線周波数/ベースバンドコンバーターと、発振器と、アナログ/デジタルコンバーターと、受信フロントエンドモジュールと、受信アンテナとを含んでもよい。前記受信機は、前記OFDMキャリブレーション信号と重畳された搬送波信号であって、前記OFDMキャリブレーション信号の強度が、前記搬送波信号の強度よりも少なくとも1桁小さく、前記搬送波信号のPAPRを実質的に悪化させない、重畳された搬送波信号を取得してもよい。前記処理装置はさらに、前記複数のアンテナ素子の中から、中央に位置するアンテナ素子を選択し、前記選択された中央に位置する素子は、前記複数のアンテナ素子のうちの複数の直接隣接するアンテナ素子を有し、前記複数の直接隣接するアンテナ素子の各々が直接隣接している前記選択された中央のアンテナ素子を選択し、前記隣接するアンテナ素子の送信経路を介して、複数のOFDMキャリブレーション信号を送信し、前記選択された中央の素子の受信経路を介して、前記複数のOFDMキャリブレーション信号を受信し、前記複数の受信されたOFDM信号に基づいて、前記選択された中央の素子と、前記複数の直接隣接するアンテナ素子の各隣接するアンテナ素子との位相および振幅を計算するように構成されていてもよい。
Claims (17)
- 複数のアンテナ素子であって、各々が送信経路を有する複数のアンテナ素子と、
送信キャリブレーションを実行するために直交周波数分割多重(OFDM)キャリブレーション信号を前記送信経路に供給ように構成された処理装置とを有するアンテナアレイ。 - 請求項1において、
前記複数のアンテナ素子はそれぞれ受信経路を有し、
前記処理装置は、受信キャリブレーションを行うために直交周波数分割多重(OFDM)キャリブレーション信号を前記受信経路に供給するように構成されている、アンテナアレイ。 - 請求項1または2において、
前記処理装置は、搬送波信号に、前記搬送波信号の強度よりも少なくとも1桁小さい強度の前記OFDMキャリブレーション信号を、前記搬送波信号のPAPRを実質的に悪化させずに重畳する、アンテナアレイ。 - 請求項1ないし3のいずれかにおいて、
前記OFDMキャリブレーション信号は、独立して推定可能であり、かつ、所定の時間内に正確なキャリブレーション推定値に結び付けることができる多数のサブキャリアから構成されている、アンテナアレイ。 - 請求項1ないし4のいずれかにおいて、
前記送信経路は、ベースバンド/無線周波数コンバーターと、発振器と、デジタル/アナログコンバーターと、送信フロントエンドモジュールと、送信アンテナとを含む、アンテナアレイ。 - 請求項2において、
前記受信経路は、無線周波数/ベースバンドコンバーターと、発振器と、アナログ/デジタルコンバーターと、受信フロントエンドモジュールと、受信アンテナとを含む、アンテナアレイ。 - 請求項2または6において、
前記受信機は、OFDMキャリブレーション信号と重畳された搬送波信号であって、典型的には、前記OFDMキャリブレーション信号の強度は、前記搬送波信号の強度よりも少なくとも1桁小さく、それにより、前記搬送波信号のPAPRを実質的に悪化させない、重畳された搬送波信号を備えている、アンテナアレイ。 - 請求項1ないし7のいずれかにおいて、
前記処理装置はさらに、
前記複数のアンテナ素子の中から、中央に位置するアンテナ素子を選択し、その際、前記選択された中央に位置する素子が、複数のアンテナ素子のうちの複数の直接隣接するアンテナ素子を有し、前記複数の直接隣接するアンテナ素子の各々が直接隣接している前記選択された中央のアンテナ素子を選択し、
前記複数の隣接するアンテナ素子の送信経路を介して、複数のOFDMキャリブレーション信号を送信し、
前記選択された中央の素子の受信経路を介して、前記複数のOFDMキャリブレーション信号を受信し、
前記複数の受信されたOFDM信号に基づいて、前記選択された中央の素子と、前記複数の直接隣接するアンテナ素子の各隣接するアンテナ素子との位相および振幅を計算するように構成されている、アンテナアレイ。 - 請求項1ないし8のいずれかにおいて、
前記OFDMキャリブレーション信号が予め計算されている、アンテナアレイ。 - 複数のアンテナ素子であって、各々が受信経路を有する複数のアンテナ素子と、
受信キャリブレーションを実行するために直交周波数分割多重(OFDM)キャリブレーション信号を前記受信経路に供給するように構成された処理装置とを有する、アンテナアレイ。 - 請求項10において、
前記複数のアンテナ素子はそれぞれ送信経路を有し、
前記処理装置は、受信キャリブレーションを行うために直交周波数分割多重(OFDM)キャリブレーション信号を前記送信経路に供給するように構成されている、アンテナアレイ。 - 請求項11において、
前記処理装置は、搬送波信号に、前記OFDMキャリブレーション信号であって、その強度が、前記搬送波信号の強度よりも少なくとも1桁小さく、前記搬送波信号のPAPRを実質的に悪化させない前記OFDMキャリブレーション信号を重畳する、アンテナアレイ。 - 請求項10ないし12のいずれかにおいて、
前記OFDMキャリブレーション信号は、独立して推定可能であり、かつ、所定の時間内に正確なキャリブレーション推定値に結び付けることができる多数のサブキャリアから構成されている、アンテナアレイ。 - 請求項11において、
前記送信経路は、ベースバンド/無線周波数コンバーターと、発振器と、デジタル/アナログコンバーターと、送信フロントエンドモジュールと、送信アンテナとを含む、アンテナアレイ。 - 請求項10ないし14のいずれかにおいて、
前記受信経路は、無線周波数/ベースバンドコンバーターと、発振器と、アナログ/デジタルコンバーターと、受信フロントエンドモジュールと、受信アンテナとを含む、アンテナアレイ。 - 請求項10ないし15のいずれかにおいて、
前記受信機は、前記OFDMキャリブレーション信号と重畳された搬送波信号であって、前記OFDMキャリブレーション信号の強度が、前記搬送波信号の強度よりも少なくとも1桁小さく、前記搬送波信号のPAPRを実質的に悪化させない、重畳された搬送波信号を取得する、アンテナアレイ。 - 請求項10ないし16のいずれかにおいて、
前記処理装置はさらに、
前記複数のアンテナ素子の中から、中央に位置するアンテナ素子を選択し、前記選択された中央に位置する素子は、前記複数のアンテナ素子のうちの複数の直接隣接するアンテナ素子を有し、前記複数の直接隣接するアンテナ素子の各々が直接隣接している前記選択された中央のアンテナ素子を選択し、
前記隣接するアンテナ素子の送信経路を介して、複数のOFDMキャリブレーション信号を送信し、
前記選択された中央の素子の受信経路を介して、前記複数のOFDMキャリブレーション信号を受信し、
前記複数の受信されたOFDM信号に基づいて、前記選択された中央の素子と、前記複数の直接隣接するアンテナ素子の各隣接するアンテナ素子との位相および振幅を計算するように構成されている、アンテナアレイ。
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