JP3369466B2 - アレーアンテナ無線受信装置のキャリブレーション装置 - Google Patents
アレーアンテナ無線受信装置のキャリブレーション装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、直接拡散ＣＤＭＡ
方式のアレーアンテナ無線受信装置における複数の無線
受信部の遅延特性又振幅特性を検出して、無線受信部間
の遅延特性又振幅特性が揃うように補正するキャリブレ
ーション装置に関するものである。
方式のアレーアンテナ無線受信装置における複数の無線
受信部の遅延特性又振幅特性を検出して、無線受信部間
の遅延特性又振幅特性が揃うように補正するキャリブレ
ーション装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】複数の通信局が同一帯域にて同時に通信
を行うための回線接続方式として多元アクセス方式があ
り、その中の一つにＣＤＭＡ（Code Division Multip
le Access）方式がある。ＣＤＭＡ方式とは，符号分割
多元接続のことであり、情報信号のスペクトルを本来の
情報帯域幅に比べて十分に広い帯域に拡散して伝送する
スペクトル拡散通信によって多元接続を行う技術であ
る。スペクトル拡散多元接続(SSMA)という場合もある。
拡散符号をそのまま情報信号に乗じてスペクトル拡散す
る方式は直接拡散方式と呼ばれている。
を行うための回線接続方式として多元アクセス方式があ
り、その中の一つにＣＤＭＡ（Code Division Multip
le Access）方式がある。ＣＤＭＡ方式とは，符号分割
多元接続のことであり、情報信号のスペクトルを本来の
情報帯域幅に比べて十分に広い帯域に拡散して伝送する
スペクトル拡散通信によって多元接続を行う技術であ
る。スペクトル拡散多元接続(SSMA)という場合もある。
拡散符号をそのまま情報信号に乗じてスペクトル拡散す
る方式は直接拡散方式と呼ばれている。
【０００３】「ディジタル移動通信のための波形等化技
術」（堀越 淳監修、（株）トリケップス）に、複数ア
ンテナで構成されるアレーアンテナにおいて、各アンテ
ナの受信出力（アンテナ出力）に振幅・位相シフトを加
えてから合成するとアレーの指向性が変化することが開
示されている。アダプティブアレー・アンテナシステム
は、ある制御アルゴリズムに基づいて、各アンテナ出力
に乗じるウェイトを決定し、周囲の状態の変化に適応し
ながら指向性を制御するシステムである。
術」（堀越 淳監修、（株）トリケップス）に、複数ア
ンテナで構成されるアレーアンテナにおいて、各アンテ
ナの受信出力（アンテナ出力）に振幅・位相シフトを加
えてから合成するとアレーの指向性が変化することが開
示されている。アダプティブアレー・アンテナシステム
は、ある制御アルゴリズムに基づいて、各アンテナ出力
に乗じるウェイトを決定し、周囲の状態の変化に適応し
ながら指向性を制御するシステムである。
【０００４】図４に、アダプティブアレーにより希望信
号の指向性を制御する装置（以下、受信アダプティブア
レーと呼ぶ）の構成を示す。この受信アダプティブアレ
ーでは、複数のアンテナ素子４０１から出力された各ア
ンテナ出力４０２にウェイト４０３が乗じられる。ウェ
イト４０３が乗じられた各アンテナ出力を合成した信号
がアレー出力４０４となる。
号の指向性を制御する装置（以下、受信アダプティブア
レーと呼ぶ）の構成を示す。この受信アダプティブアレ
ーでは、複数のアンテナ素子４０１から出力された各ア
ンテナ出力４０２にウェイト４０３が乗じられる。ウェ
イト４０３が乗じられた各アンテナ出力を合成した信号
がアレー出力４０４となる。
【０００５】ウェイト制御部４０７では、１）アレーの
合成出力(４０５)、２）各アンテナ出力(４０２)、３）
希望信号に関する事前知識(４０６)の３つの情報によっ
てウェイトの制御が行われる。
合成出力(４０５)、２）各アンテナ出力(４０２)、３）
希望信号に関する事前知識(４０６)の３つの情報によっ
てウェイトの制御が行われる。
【０００６】従来、アダプティブアレー・アンテナシス
テムは、受信信号のSINR(Signal to Interference p
lus Noise Ratio:信号対妨害プラス雑音)を最大化す
るアンテナシステムとして研究開発されてきた。
テムは、受信信号のSINR(Signal to Interference p
lus Noise Ratio:信号対妨害プラス雑音)を最大化す
るアンテナシステムとして研究開発されてきた。
【０００７】さらに、直接拡散ＣＤＭＡ通信の分野で
は、他局間干渉を抑制する対策としてアダプティブアレ
ーアンテナを用いる方式が数多く検討され報告されてい
る。ＣＤＭＡ方式は、ＦＤＭＡ方式やＴＤＭＡ方式に比
較して干渉に強いといった利点を有するが、多重局数の
増加に伴って、同期捕捉が困難になり、通信品質が悪化
し、交信できなくなる問題をもつ。その主なる原因は、
他の複数の通信局に割り当てられた拡散符号間の相互相
関特性に基づく他局間干渉が十分に抑圧されないからで
ある。ＣＤＭＡ方式のセルラシステムの場合、他セルは
もちろんのこと自セルにおいても同一周波数を使用する
他局が多数存在するため、上記他局間干渉の抑制を実現
できると、周波数利用効率の向上が図れ、同一セル（エ
リア）内の各局の通信品質の向上や、容量（多重数また
は回線接続数）の増加が可能になる。
は、他局間干渉を抑制する対策としてアダプティブアレ
ーアンテナを用いる方式が数多く検討され報告されてい
る。ＣＤＭＡ方式は、ＦＤＭＡ方式やＴＤＭＡ方式に比
較して干渉に強いといった利点を有するが、多重局数の
増加に伴って、同期捕捉が困難になり、通信品質が悪化
し、交信できなくなる問題をもつ。その主なる原因は、
他の複数の通信局に割り当てられた拡散符号間の相互相
関特性に基づく他局間干渉が十分に抑圧されないからで
ある。ＣＤＭＡ方式のセルラシステムの場合、他セルは
もちろんのこと自セルにおいても同一周波数を使用する
他局が多数存在するため、上記他局間干渉の抑制を実現
できると、周波数利用効率の向上が図れ、同一セル（エ
リア）内の各局の通信品質の向上や、容量（多重数また
は回線接続数）の増加が可能になる。
【０００８】図５および図６にＣＤＭＡ受信アダプティ
ブアレーの構成例を示す。図５において、複数のアンテ
ナ素子５０１に接続された複数の各無線部５０２の受信
出力５０３にウェイト５０４が乗じられる。ウェイト５
０４が乗じられた各受信出力５０３が合成されたものが
アレー出力５０５となる。ウェイトの制御は、図４と同
様である。アレー出力５０５を拡散符号５０６で逆拡散
することにより受信データ５０７が得られる。
ブアレーの構成例を示す。図５において、複数のアンテ
ナ素子５０１に接続された複数の各無線部５０２の受信
出力５０３にウェイト５０４が乗じられる。ウェイト５
０４が乗じられた各受信出力５０３が合成されたものが
アレー出力５０５となる。ウェイトの制御は、図４と同
様である。アレー出力５０５を拡散符号５０６で逆拡散
することにより受信データ５０７が得られる。
【０００９】図６においては、複数のアンテナ素子６０
１に接続された複数の無線部からの各受信出力６０２を
拡散符号６０３で逆拡散した相関出力６０４を入力とし
て，アダプティブアレー受信する構成である。拡散符号
による逆拡散を除けば，図２と同様な構成である。
１に接続された複数の無線部からの各受信出力６０２を
拡散符号６０３で逆拡散した相関出力６０４を入力とし
て，アダプティブアレー受信する構成である。拡散符号
による逆拡散を除けば，図２と同様な構成である。
【００１０】図７に受信側にアダプティブアレーアンテ
ナを用いたＣＤＭＡ伝送の例を示す。基地局（ＢＳ：７
０１)は受信アダプティブアレーを備え、無指向性アン
テナを備えた移動局（ＭＳ１：７０２)と通信している
ものとする。ＢＳ７０１は指向性を制御することによ
り、遅延波（７０３および７０４）を排除し、かつ同一
周波数を使用している他の移動局（ＭＳ２：７０５)か
らの干渉波を抑制することができる。
ナを用いたＣＤＭＡ伝送の例を示す。基地局（ＢＳ：７
０１)は受信アダプティブアレーを備え、無指向性アン
テナを備えた移動局（ＭＳ１：７０２)と通信している
ものとする。ＢＳ７０１は指向性を制御することによ
り、遅延波（７０３および７０４）を排除し、かつ同一
周波数を使用している他の移動局（ＭＳ２：７０５)か
らの干渉波を抑制することができる。
【００１１】ところで、上記ＣＤＭＡ受信アダプティブ
アレーでは、一般に各無線部における、位相変動および
振幅変動から構成される変動量(D１,d２,……,Dn)が、
無線部の構成要素であるアンプやフィルタ等の素子遅延
特性および振幅特性のばらつきにより、個々に異なる。
よって、受信出力５０３又は６０２に対して各無線部で
異なる位相変動および振幅変動が付加されることにな
る。この結果、アンテナ受信端での受信信号波の位相お
よび振幅と，ウェイト制御部への入力信号の位相および
振幅とが各アンテナ毎に異なることになる。よって，ウ
ェイト収束結果から得られるヌル点を含む指向性パタン
と実際の指向性パタンとが異なることになる。また、上
記受信ウェイトを用いて送信指向性を制御する場合に
は，正しい指向性制御が不可能になる。
アレーでは、一般に各無線部における、位相変動および
振幅変動から構成される変動量(D１,d２,……,Dn)が、
無線部の構成要素であるアンプやフィルタ等の素子遅延
特性および振幅特性のばらつきにより、個々に異なる。
よって、受信出力５０３又は６０２に対して各無線部で
異なる位相変動および振幅変動が付加されることにな
る。この結果、アンテナ受信端での受信信号波の位相お
よび振幅と，ウェイト制御部への入力信号の位相および
振幅とが各アンテナ毎に異なることになる。よって，ウ
ェイト収束結果から得られるヌル点を含む指向性パタン
と実際の指向性パタンとが異なることになる。また、上
記受信ウェイトを用いて送信指向性を制御する場合に
は，正しい指向性制御が不可能になる。
【００１２】上記現象の防止策としては、各アンテナ受
信端での受信信号の位相差および振幅比をウェイト制御
部への入力信号の段階においても保持していることが必
須である。このため、事前に各無線部の遅延(D１,d２,
……,Dn)および振幅を検出し，遅延量および振幅量のば
らつき(差)を何らかの方法で補償することが必要にな
る。
信端での受信信号の位相差および振幅比をウェイト制御
部への入力信号の段階においても保持していることが必
須である。このため、事前に各無線部の遅延(D１,d２,
……,Dn)および振幅を検出し，遅延量および振幅量のば
らつき(差)を何らかの方法で補償することが必要にな
る。
【００１３】遅延量および振幅量のばらつきを補償する
方法の１つとしては、各無線部からの受信出力５０３,
６０２に対して遅延差に相当する位相オフセットおよび
振幅比に相当するゲインオフセットを乗算する方法が考
えられる。アダプティブアレー装置の位相および振幅特
性のばらつきの検出については，論文G.V.Tsoulos,M.A.
Beach"Calibration and Linearity issues for an
Adaptive Antenna System",IEEE VTC, Phoenix,
pp. １５９７-１６６０, May １９９７により報告
されている。しかし、上記論文はＣＤＭＡ通信に比べ通
信帯域幅の狭いＴＤＭＡ通信を対象としたものであり、
またキャリブレーション信号としてトーン信号を用いて
いる。
方法の１つとしては、各無線部からの受信出力５０３,
６０２に対して遅延差に相当する位相オフセットおよび
振幅比に相当するゲインオフセットを乗算する方法が考
えられる。アダプティブアレー装置の位相および振幅特
性のばらつきの検出については，論文G.V.Tsoulos,M.A.
Beach"Calibration and Linearity issues for an
Adaptive Antenna System",IEEE VTC, Phoenix,
pp. １５９７-１６６０, May １９９７により報告
されている。しかし、上記論文はＣＤＭＡ通信に比べ通
信帯域幅の狭いＴＤＭＡ通信を対象としたものであり、
またキャリブレーション信号としてトーン信号を用いて
いる。
【００１４】従来のＣＤＭＡ無線通信における無線部の
キャリブレーション装置を図８に示す。アンテナ素子数
が２本の場合を示している。キャリブレーション信号発
生回路８０１から発生するトーン信号(正弦波信号)８０
２を無線送信部８０３に入力する。この例では，無線部
において直交変調がされているものとして，直交する
Ｉ，Ｑ信号としてsin(ωt), cos(ωt)の信号を入力す
る。このときのトーン信号周期ＴはＴ＝２π/ωであ
り、情報シンボル周波数ｆｓに対してω=ｆｓ／ｍ(m>
１)とする。図９にトーン信号のＩＱ平面におけるコン
スタレーションを示す。信号は図中の円周上を一定周期
２π/ωで回る。無線送信部８０３では，遅延検出を行
う無線受信部の受信キャリア周波数ｆｃで送信する機能
を有する。キャリア周波数ｆｃで出力された信号をケー
ブル等を用いて，送信端子８０４から無線受信部８０
５,８０６のアンテナ接続端子８０７および８０８に伝
送する。このとき，ケーブル長はキャリア周波数の波長
に対して十分な精度で等しいものとする。各無線受信部
の直交検波出力８０９,８１０が検出回路８１１に入力
される。検出回路８１１では，入力したトーン信号８０
２と検波出力８０９を比較することにより，(振幅比，
位相差)=(Ar１,Δψr１)８１２を検出する。また、トー
ン信号８０２と検波出力８１０を比較することにより，
(振幅比，位相差)=(Ar２,Δψr２)８１３を検出する。
図１０に時刻ｔにおけるトーン信号a(t)と検波出力b(t)
のコンスタレーションの例を示す。このとき，b(t)とa
(t)の関係は，位相差ψと振幅比Ａを用いて，以下のよ
うに示される。
キャリブレーション装置を図８に示す。アンテナ素子数
が２本の場合を示している。キャリブレーション信号発
生回路８０１から発生するトーン信号(正弦波信号)８０
２を無線送信部８０３に入力する。この例では，無線部
において直交変調がされているものとして，直交する
Ｉ，Ｑ信号としてsin(ωt), cos(ωt)の信号を入力す
る。このときのトーン信号周期ＴはＴ＝２π/ωであ
り、情報シンボル周波数ｆｓに対してω=ｆｓ／ｍ(m>
１)とする。図９にトーン信号のＩＱ平面におけるコン
スタレーションを示す。信号は図中の円周上を一定周期
２π/ωで回る。無線送信部８０３では，遅延検出を行
う無線受信部の受信キャリア周波数ｆｃで送信する機能
を有する。キャリア周波数ｆｃで出力された信号をケー
ブル等を用いて，送信端子８０４から無線受信部８０
５,８０６のアンテナ接続端子８０７および８０８に伝
送する。このとき，ケーブル長はキャリア周波数の波長
に対して十分な精度で等しいものとする。各無線受信部
の直交検波出力８０９,８１０が検出回路８１１に入力
される。検出回路８１１では，入力したトーン信号８０
２と検波出力８０９を比較することにより，(振幅比，
位相差)=(Ar１,Δψr１)８１２を検出する。また、トー
ン信号８０２と検波出力８１０を比較することにより，
(振幅比，位相差)=(Ar２,Δψr２)８１３を検出する。
図１０に時刻ｔにおけるトーン信号a(t)と検波出力b(t)
のコンスタレーションの例を示す。このとき，b(t)とa
(t)の関係は，位相差ψと振幅比Ａを用いて，以下のよ
うに示される。
【００１５】b(t) = Ａ・exp(jψ)・a(t)
このとき位相差ψは，無線送信部の遅延Dtと，ケーブル
遅延Dkと、無線受信部の遅延Drの合計遅延量D(D = Dt
+ Dk + Dr)をトーン信号波長λ=c/ω(cは光速)で
割ったあまり(D mod λ:modは剰余演算子)の遅延量
(位相量)を示す。図８において，２台の無線受信部８０
５,８０６に対して，無線送信部の遅延Dtとケーブル遅
延Dkは共通であるので，検出した位相差Δψr１とΔψr
２との差は，無線受信部８０５と８０６の遅延量の差に
なる。また、振幅比Ａは，キャリブレーション信号８０
２の振幅と検波出力の振幅との振幅比を示す。よって、
検出した振幅比Ar１とAr２との比は，無線受信部８０５
と８０６の振幅特性の差異(振幅比)を表す。
遅延Dkと、無線受信部の遅延Drの合計遅延量D(D = Dt
+ Dk + Dr)をトーン信号波長λ=c/ω(cは光速)で
割ったあまり(D mod λ:modは剰余演算子)の遅延量
(位相量)を示す。図８において，２台の無線受信部８０
５,８０６に対して，無線送信部の遅延Dtとケーブル遅
延Dkは共通であるので，検出した位相差Δψr１とΔψr
２との差は，無線受信部８０５と８０６の遅延量の差に
なる。また、振幅比Ａは，キャリブレーション信号８０
２の振幅と検波出力の振幅との振幅比を示す。よって、
検出した振幅比Ar１とAr２との比は，無線受信部８０５
と８０６の振幅特性の差異(振幅比)を表す。
【００１６】上記装置を用いて事前に各無線部の振幅比
および位相差を検出することにより、ばらつき(差)を補
償することが可能になる。
および位相差を検出することにより、ばらつき(差)を補
償することが可能になる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記キ
ャリブレーション装置においては、キャリブレーション
信号にトーン信号を使用しているため、ある特定の周波
数，例えば中心周波数ｆ０のみの遅延特性および振幅特
性を測定することになる。これに対して、実際のＣＤＭ
Ａ無線通信に使用するスペクトラム拡散信号は広帯域信
号であり、かつ無線部のフィルタ等の群遅延特性および
周波数特性のように，周波数によって遅延量および減衰
量が異なるため、スペクトラム拡散信号を受信した場合
の正確な遅延特性および振幅特性を測定することができ
ないという問題点がある。
ャリブレーション装置においては、キャリブレーション
信号にトーン信号を使用しているため、ある特定の周波
数，例えば中心周波数ｆ０のみの遅延特性および振幅特
性を測定することになる。これに対して、実際のＣＤＭ
Ａ無線通信に使用するスペクトラム拡散信号は広帯域信
号であり、かつ無線部のフィルタ等の群遅延特性および
周波数特性のように，周波数によって遅延量および減衰
量が異なるため、スペクトラム拡散信号を受信した場合
の正確な遅延特性および振幅特性を測定することができ
ないという問題点がある。
【００１８】図１１に従来のキャリブレーション装置で
のスペクトラムの様子を示す。拡散信号が中心周波数ｆ
０の帯域幅Ｍ[Hz]の広帯域信号であるのに対し，キャリ
ブレーション信号が線スペクトルであることが分かる。
のスペクトラムの様子を示す。拡散信号が中心周波数ｆ
０の帯域幅Ｍ[Hz]の広帯域信号であるのに対し，キャリ
ブレーション信号が線スペクトルであることが分かる。
【００１９】本発明は以上のような実情に鑑みてなされ
たもであり、ＣＤＭＡ無線受信装置における無線部の遅
延特性および振幅特性の検出において，実際の通信に使
用するスペクトラム拡散信号と同一帯域またはそれに近
い帯域を有する信号をキャリブレーション信号として使
用することにより、無線受信部の遅延特性および振幅特
性を正確に測定できるアレーアンテナ無線通信装置のキ
ャリブレーション装置を提供することを目的とする。
たもであり、ＣＤＭＡ無線受信装置における無線部の遅
延特性および振幅特性の検出において，実際の通信に使
用するスペクトラム拡散信号と同一帯域またはそれに近
い帯域を有する信号をキャリブレーション信号として使
用することにより、無線受信部の遅延特性および振幅特
性を正確に測定できるアレーアンテナ無線通信装置のキ
ャリブレーション装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明は、実際の通信に
使用する拡散信号と同一帯域またはそれに近い帯域のキ
ャリブレーション信号を用いて各無線受信部の遅延特性
及び振幅特性の少なくとも一つを検出し、各無線受信部
の遅延特性及び／又は振幅特性を補正するキャリブレー
ション装置を提供する。また、本発明のキャリブレーシ
ョン装置は、複数のアンテナ素子を有するアレーアンテ
ナと、前記各アンテナ素子に対応して設けられた複数の
無線受信部とを有するアレーアンテナ無線受信装置のキ
ャリブレーション装置において、スペクトル拡散通信に
使用する拡散信号と実質的に同一周波数帯域幅のキャリ
ブレーション信号を前記各無線受信部に対して直接供給
する供給手段と、前記無線受信部を通過した前記キャリ
ブレーション信号から前記無線受信部の遅延特性及び振
幅特性の少なくとも一つを検出する検出手段とを具備す
る構成を採る。
使用する拡散信号と同一帯域またはそれに近い帯域のキ
ャリブレーション信号を用いて各無線受信部の遅延特性
及び振幅特性の少なくとも一つを検出し、各無線受信部
の遅延特性及び／又は振幅特性を補正するキャリブレー
ション装置を提供する。また、本発明のキャリブレーシ
ョン装置は、複数のアンテナ素子を有するアレーアンテ
ナと、前記各アンテナ素子に対応して設けられた複数の
無線受信部とを有するアレーアンテナ無線受信装置のキ
ャリブレーション装置において、スペクトル拡散通信に
使用する拡散信号と実質的に同一周波数帯域幅のキャリ
ブレーション信号を前記各無線受信部に対して直接供給
する供給手段と、前記無線受信部を通過した前記キャリ
ブレーション信号から前記無線受信部の遅延特性及び振
幅特性の少なくとも一つを検出する検出手段とを具備す
る構成を採る。
【００２１】この発明によれば、実際の通信に使用する
ＣＤＭＡ通信の拡散信号と同一帯域またはそれに近い帯
域のキャリブレーション信号を用いているので、無線部
のフィルタ等の群遅延特性および周波数特性のように周
波数によって遅延量および減衰量が異なる特性があった
としても、拡散信号を受信した場合の正確な遅延特性お
よび振幅特性を測定することができる。
ＣＤＭＡ通信の拡散信号と同一帯域またはそれに近い帯
域のキャリブレーション信号を用いているので、無線部
のフィルタ等の群遅延特性および周波数特性のように周
波数によって遅延量および減衰量が異なる特性があった
としても、拡散信号を受信した場合の正確な遅延特性お
よび振幅特性を測定することができる。
【００２２】また本発明は、キャリブレーション信号を
一次変調する一次変調回路と，この一次変調したキャリ
ブレーション信号を拡散変調する拡散変調回路と，この
拡散変調したキャリブレーション信号を受信キャリア周
波数に変換する無線送信回路と，上記受信キャリア周波
数のキャリブレーション信号を各無線受信部に伝送する
伝送路と、を有するキャリブレーション装置を提供す
る。
一次変調する一次変調回路と，この一次変調したキャリ
ブレーション信号を拡散変調する拡散変調回路と，この
拡散変調したキャリブレーション信号を受信キャリア周
波数に変換する無線送信回路と，上記受信キャリア周波
数のキャリブレーション信号を各無線受信部に伝送する
伝送路と、を有するキャリブレーション装置を提供す
る。
【００２３】この発明によれば、実際の通信に使用する
ＣＤＭＡ通信の拡散信号と同様の広帯域信号をキャリブ
レーション信号として生成することができ、正確な遅延
特性および振幅特性を測定することができる。
ＣＤＭＡ通信の拡散信号と同様の広帯域信号をキャリブ
レーション信号として生成することができ、正確な遅延
特性および振幅特性を測定することができる。
【００２４】また本発明は、各無線受信部で受信したキ
ャリブレーション信号の同期タイミングを検出する同期
検出回路と、受信したキャリブレーション信号を検出し
た前記同期タイミングで逆拡散する逆拡散回路と、逆拡
散して得られる各無線受信部からの各相関出力を用いて
基準識別点との遅延差および振幅比を検出する検出回路
と、を具備するキャリブレーション装置を提供する。
ャリブレーション信号の同期タイミングを検出する同期
検出回路と、受信したキャリブレーション信号を検出し
た前記同期タイミングで逆拡散する逆拡散回路と、逆拡
散して得られる各無線受信部からの各相関出力を用いて
基準識別点との遅延差および振幅比を検出する検出回路
と、を具備するキャリブレーション装置を提供する。
【００２５】この発明によれば、各無線部からの出力信
号を逆拡散した相関出力の位相および振幅を検出するこ
とができるので、実際の通信に使用するＣＤＭＡ通信の
拡散信号と同様の広帯域信号をキャリブレーション信号
として受信した各無線受信部での遅延量および振幅を基
準識別点からの遅延差および振幅比として検出すること
ができ，無線受信部の正確な遅延特性および振幅特性を
測定することができる。
号を逆拡散した相関出力の位相および振幅を検出するこ
とができるので、実際の通信に使用するＣＤＭＡ通信の
拡散信号と同様の広帯域信号をキャリブレーション信号
として受信した各無線受信部での遅延量および振幅を基
準識別点からの遅延差および振幅比として検出すること
ができ，無線受信部の正確な遅延特性および振幅特性を
測定することができる。
【００２６】また本発明は、各相関出力を各無線受信部
間で比較する比較回路と，各無線受信部の遅延差および
振幅比を検出する検出回路と、前記遅延差および振幅比
を出力しまたは記憶する記憶回路とをさらに具備するキ
ャリブレーション装置を提供する。
間で比較する比較回路と，各無線受信部の遅延差および
振幅比を検出する検出回路と、前記遅延差および振幅比
を出力しまたは記憶する記憶回路とをさらに具備するキ
ャリブレーション装置を提供する。
【００２７】この発明によれば、ウェイト収束結果から
得られるヌル点を含む指向性パタンと実際の指向性パタ
ンとを一致させるために，各無線受信部の出力信号に乗
算するオフセット値としての無線受信部間での遅延差お
よび振幅比を利用することができる。
得られるヌル点を含む指向性パタンと実際の指向性パタ
ンとを一致させるために，各無線受信部の出力信号に乗
算するオフセット値としての無線受信部間での遅延差お
よび振幅比を利用することができる。
【００２８】また本発明は、無線受信部に入力する受信
電力レベルを変化させる受信レベル可変回路と、各受信
電力レベル毎に各無線部の遅延差及び／又は振幅比の検
出を行う検出回路とを具備するキャリブレーション装置
を提供する。
電力レベルを変化させる受信レベル可変回路と、各受信
電力レベル毎に各無線部の遅延差及び／又は振幅比の検
出を行う検出回路とを具備するキャリブレーション装置
を提供する。
【００２９】この発明によれば、無線部間の遅延量及び
／又は振幅差を受信電力レベルに応じて細かく求めるこ
とができ、アレーアンテナ無線受信装置における遅延差
および振幅差の補償を，受信電力レベルに応じて正確に
行うことが可能になる。
／又は振幅差を受信電力レベルに応じて細かく求めるこ
とができ、アレーアンテナ無線受信装置における遅延差
および振幅差の補償を，受信電力レベルに応じて正確に
行うことが可能になる。
【００３０】また本発明は、制御信号に基づいて無線受
信部へ入力する信号を受信アンテナからの受信信号また
はキャリブレーション信号に切り換えるスイッチング回
路を具備するキャリブレーション装置を提供する。
信部へ入力する信号を受信アンテナからの受信信号また
はキャリブレーション信号に切り換えるスイッチング回
路を具備するキャリブレーション装置を提供する。
【００３１】この発明により，無線受信部の遅延特性お
よび振幅特性を必要なときに測定することが可能とな
り、動作環境等により上記遅延特性および振幅特性が時
間的に変化する場合においても，補償を正確に行うこと
が可能である。
よび振幅特性を必要なときに測定することが可能とな
り、動作環境等により上記遅延特性および振幅特性が時
間的に変化する場合においても，補償を正確に行うこと
が可能である。
【００３２】また本発明は、受信アンテナからの受信信
号とキャリブレーション信号とを多重する多重回路を具
備するキャリブレーション装置を提供する。
号とキャリブレーション信号とを多重する多重回路を具
備するキャリブレーション装置を提供する。
【００３３】この発明により、通信中にキャリブレーシ
ョン信号を多重することが可能となり、常時または必要
時に遅延特性および振幅特性の測定を行うことができ
る。
ョン信号を多重することが可能となり、常時または必要
時に遅延特性および振幅特性の測定を行うことができ
る。
【００３４】また本発明は、各無線部から出力される受
信キャリブレーション信号の同期検出回路および逆拡散
回路への入力を無線受信部毎に時分割で切り替える切り
替え回路を具備するキャリブレーション装置を提供す
る。
信キャリブレーション信号の同期検出回路および逆拡散
回路への入力を無線受信部毎に時分割で切り替える切り
替え回路を具備するキャリブレーション装置を提供す
る。
【００３５】この発明によれば、複数の無線受信部の遅
延差および振幅比を時分割に求めた場合には、複数の無
線受信部への入力信号に対して同期検出や相関演算や位
相検出，振幅検出を同時に処理する必要がないため、キ
ャリブレーション装置の回路規模を削減することが可能
になる。
延差および振幅比を時分割に求めた場合には、複数の無
線受信部への入力信号に対して同期検出や相関演算や位
相検出，振幅検出を同時に処理する必要がないため、キ
ャリブレーション装置の回路規模を削減することが可能
になる。
【００３６】また本発明は、キャリブレーション信号の
送信タイミングを制御する回路から同期検出回路に対し
て送信タイミング信号を伝送し，前記同期検出回路にお
いてキャリブレーション信号の送信タイミングから逆拡
散タイミングを求めるキャリブレーション装置を提供す
る。
送信タイミングを制御する回路から同期検出回路に対し
て送信タイミング信号を伝送し，前記同期検出回路にお
いてキャリブレーション信号の送信タイミングから逆拡
散タイミングを求めるキャリブレーション装置を提供す
る。
【００３７】この発明によれば、拡散変調されたキョリ
ブレーション信号の送信タイミングをカンニング信号と
して同期回路に入力することにより，逆拡散タイミング
を生成するために受信信号から同期を検出する必要がな
くなり，キャリブレーション装置の回路規模を削減する
ことが可能となる。
ブレーション信号の送信タイミングをカンニング信号と
して同期回路に入力することにより，逆拡散タイミング
を生成するために受信信号から同期を検出する必要がな
くなり，キャリブレーション装置の回路規模を削減する
ことが可能となる。
【００３８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して具体的に説明する。
て図面を参照して具体的に説明する。
【００３９】（実施の形態１）図１に、本発明の実施の
形態１にかかるキャリブレーション装置の構成例を示
す。図１はアンテナ素子数が２本の場合を示している。
形態１にかかるキャリブレーション装置の構成例を示
す。図１はアンテナ素子数が２本の場合を示している。
【００４０】このキャリブレーション装置において、キ
ャリブレーション信号１０１は，１次変調回路１０２に
より１次変調される。本実施形態では，キャリブレーシ
ョン装置で使用する変調方式は，通常の通信と同一方式
とし、１例として１次変調としてQPSK変調，拡散変調と
してBPSK変調とし，また、無線部おいては直交変調およ
び直交検波するものとした。また、キャリブレーション
信号は，all ０の固定信号とする。１次変調信号は拡
散変調回路１０３において拡散符号によりスペクトラム
拡散され，無線送信部１０４に入力される。
ャリブレーション信号１０１は，１次変調回路１０２に
より１次変調される。本実施形態では，キャリブレーシ
ョン装置で使用する変調方式は，通常の通信と同一方式
とし、１例として１次変調としてQPSK変調，拡散変調と
してBPSK変調とし，また、無線部おいては直交変調およ
び直交検波するものとした。また、キャリブレーション
信号は，all ０の固定信号とする。１次変調信号は拡
散変調回路１０３において拡散符号によりスペクトラム
拡散され，無線送信部１０４に入力される。
【００４１】図３Ｃに次変調信号のコンスタレーション
を示し、また図３Ｂに拡散信号のコンスタレーションを
示す。無線送信部１０４において，送信信号は直交変調
された後，キャリア周波数ｆｃにアップコンバートされ
送信端子１０６より出力される。キャリア周波数ｆｃは
本システム（無線受信部）の受信キャリア周波数であ
る。図２にキャリブレーション信号のスペクトラムを示
す。通信時に使用される伝送信号が持つ帯域幅Ｍ[Hz]と
同一の帯域幅を持つように，拡散レートやキャリブレー
ション信号の伝送速度は設定する。キャリア周波数ｆｃ
で出力されたキャリブレーション信号は、ケーブル１０
７を経由して送信端子１０６から無線受信部１０８,１
０９のアンテナ接続端子１１０および１１１に伝送され
る。このとき，ケーブル長はキャリア周波数の波長に対
して十分な精度で等しいものとする。
を示し、また図３Ｂに拡散信号のコンスタレーションを
示す。無線送信部１０４において，送信信号は直交変調
された後，キャリア周波数ｆｃにアップコンバートされ
送信端子１０６より出力される。キャリア周波数ｆｃは
本システム（無線受信部）の受信キャリア周波数であ
る。図２にキャリブレーション信号のスペクトラムを示
す。通信時に使用される伝送信号が持つ帯域幅Ｍ[Hz]と
同一の帯域幅を持つように，拡散レートやキャリブレー
ション信号の伝送速度は設定する。キャリア周波数ｆｃ
で出力されたキャリブレーション信号は、ケーブル１０
７を経由して送信端子１０６から無線受信部１０８,１
０９のアンテナ接続端子１１０および１１１に伝送され
る。このとき，ケーブル長はキャリア周波数の波長に対
して十分な精度で等しいものとする。
【００４２】各無線受信部の受信出力が同期回路１１２
に入力され，各無線部ごとの逆拡散タイミングt１,t２
が生成される。そして、上記タイミングt１,t２により
相関器１１３,１１４が逆拡散を行い、相関出力１１５,
１１６を出力する。検出回路１１７では，相関出力１１
５から求まる受信信号点(以後は受信点)r１と基準とな
る識別点(以後は基準識別点)とを比較することにより，
(振幅比，位相差)=(Ar１,Δψr１)１１８を求める。こ
こで求まる位相差は，無線送信部１０４の遅延Dtと，ケ
ーブル１０７の遅延Dkと、無線受信部１０８の遅延Dr１
の合計遅延量D(D= Dt + Dk + Dr１)をキャリア周
波数ｆｃの波長λcで割ったあまりの遅延量に相当す
る。同様に，相関出力１１６から求まる受信点r２と基
準識別点とを比較することにより，(振幅比，位相差)=
(Ar２,Δψr２)１１９が求まる。図３Ｃに無線部RX１
(１０８)側の，また図３Ｄに無線部RX２(１０９)側のコ
ンスタレーションおよび基準信別点からの振幅比および
位相差の様子を示す。
に入力され，各無線部ごとの逆拡散タイミングt１,t２
が生成される。そして、上記タイミングt１,t２により
相関器１１３,１１４が逆拡散を行い、相関出力１１５,
１１６を出力する。検出回路１１７では，相関出力１１
５から求まる受信信号点(以後は受信点)r１と基準とな
る識別点(以後は基準識別点)とを比較することにより，
(振幅比，位相差)=(Ar１,Δψr１)１１８を求める。こ
こで求まる位相差は，無線送信部１０４の遅延Dtと，ケ
ーブル１０７の遅延Dkと、無線受信部１０８の遅延Dr１
の合計遅延量D(D= Dt + Dk + Dr１)をキャリア周
波数ｆｃの波長λcで割ったあまりの遅延量に相当す
る。同様に，相関出力１１６から求まる受信点r２と基
準識別点とを比較することにより，(振幅比，位相差)=
(Ar２,Δψr２)１１９が求まる。図３Ｃに無線部RX１
(１０８)側の，また図３Ｄに無線部RX２(１０９)側のコ
ンスタレーションおよび基準信別点からの振幅比および
位相差の様子を示す。
【００４３】以上のように、実施の形態１によれば、Ｃ
ＤＭＡ無線受信装置における無線受信部の遅延特性およ
び振幅特性を検出するために、実際のスペクトラム拡散
通信に使用する拡散信号と同一の帯域幅の信号またはそ
れに近い帯域を有する信号をキャリブレーション信号と
して使用するので、各無線受信部からの出力信号を逆拡
散した相関出力と基準識別点とを比較することにより正
確な遅延差および振幅比を検出することができる。
ＤＭＡ無線受信装置における無線受信部の遅延特性およ
び振幅特性を検出するために、実際のスペクトラム拡散
通信に使用する拡散信号と同一の帯域幅の信号またはそ
れに近い帯域を有する信号をキャリブレーション信号と
して使用するので、各無線受信部からの出力信号を逆拡
散した相関出力と基準識別点とを比較することにより正
確な遅延差および振幅比を検出することができる。
【００４４】また、各無線受信部について検出した位相
差および振幅比をオフセットとして各無線受信部の出力
信号に乗算することにより、ウェイト収束結果から得ら
れるヌル点を含む指向性パタンと実際の指向性パタンと
が異なるという問題を解決することも可能になる。
差および振幅比をオフセットとして各無線受信部の出力
信号に乗算することにより、ウェイト収束結果から得ら
れるヌル点を含む指向性パタンと実際の指向性パタンと
が異なるという問題を解決することも可能になる。
【００４５】上記実施の形態１では，１次変調としてQP
SK変調，拡散変調としてBPSK変調とし，また、無線部お
いては直交変調および直交検波するものとしたが、本発
明において上記変調方式および検波方式は必須ではな
く，別の方式においても同様に検出が行えることは明ら
かである。また、位相特性または振幅特性のいずれか一
方のみを測定することが容易に行えることは明らかであ
る。
SK変調，拡散変調としてBPSK変調とし，また、無線部お
いては直交変調および直交検波するものとしたが、本発
明において上記変調方式および検波方式は必須ではな
く，別の方式においても同様に検出が行えることは明ら
かである。また、位相特性または振幅特性のいずれか一
方のみを測定することが容易に行えることは明らかであ
る。
【００４６】なお、検出値は，必ずしも基準識別点から
の遅延差および振幅比である必要性はなく、逆拡散した
相関出力を基に計算される各無線受信部間のオフセット
値を検出値として出力することも考えられる。例えば、
図１において相関出力１１５,１１６(図３Ｃ，Ｄの受信
点r１およびr２)は位置ベクトルR１,R２で表現されるも
のとする。検出回路１１７では，無線受信部の位相特性
および振幅特性を無線受信部RX１(１０８)に一致させる
補償を行う場合のオフセット値を求める。このとき、オ
フセット値をベクトルZri(i=１,２)とすると、 Zr１ = １ Zr２ = R１/R２ = R１×R２*/|R２|2 (*は複素共
役を表す) と表現できる。そして，上記値を１１８,１１９として
出力する。また、キャリブレーション装置では逆拡散し
た相関値をそのまま出力または記憶することも考えられ
る。この場合、記憶してある相関値を用いて各無線受信
部の遅延差および振幅差を補償するオフセット値を求め
る演算は，アレーアンテナ無線受信装置側で行うことに
なる。そして，アレーアンテナ無線受信装置では、無線
受信部RX１(１０８),RX２(１０９)からの出力信号に対
して前記Zr１およびZr２を乗算することにより，遅延特
性および振幅特性のばらつきを補償し，ウェイト収束結
果から得られる指向性パタンと実際の指向性パタンとが
異なることを防止できる。
の遅延差および振幅比である必要性はなく、逆拡散した
相関出力を基に計算される各無線受信部間のオフセット
値を検出値として出力することも考えられる。例えば、
図１において相関出力１１５,１１６(図３Ｃ，Ｄの受信
点r１およびr２)は位置ベクトルR１,R２で表現されるも
のとする。検出回路１１７では，無線受信部の位相特性
および振幅特性を無線受信部RX１(１０８)に一致させる
補償を行う場合のオフセット値を求める。このとき、オ
フセット値をベクトルZri(i=１,２)とすると、 Zr１ = １ Zr２ = R１/R２ = R１×R２*/|R２|2 (*は複素共
役を表す) と表現できる。そして，上記値を１１８,１１９として
出力する。また、キャリブレーション装置では逆拡散し
た相関値をそのまま出力または記憶することも考えられ
る。この場合、記憶してある相関値を用いて各無線受信
部の遅延差および振幅差を補償するオフセット値を求め
る演算は，アレーアンテナ無線受信装置側で行うことに
なる。そして，アレーアンテナ無線受信装置では、無線
受信部RX１(１０８),RX２(１０９)からの出力信号に対
して前記Zr１およびZr２を乗算することにより，遅延特
性および振幅特性のばらつきを補償し，ウェイト収束結
果から得られる指向性パタンと実際の指向性パタンとが
異なることを防止できる。
【００４７】さらに、キャリブレーション信号は，all
０の固定の連続信号としたが、連続信号である必要は
なく、周期的なバースト信号でも良いことも明らかであ
る。さらに、ケーブル長は全て等しいものとしたが、異
なる長さの場合においても，あらかじめ遅延量および減
衰量が既知であれば位相差および振幅比を検出する際
に，上記既知の遅延量と減衰量を補正して求めることが
できる。なお、無線部で使用する基準信号(１０MHz等の
水晶発振器によるクロック)は全て共通化しておくもの
とする。
０の固定の連続信号としたが、連続信号である必要は
なく、周期的なバースト信号でも良いことも明らかであ
る。さらに、ケーブル長は全て等しいものとしたが、異
なる長さの場合においても，あらかじめ遅延量および減
衰量が既知であれば位相差および振幅比を検出する際
に，上記既知の遅延量と減衰量を補正して求めることが
できる。なお、無線部で使用する基準信号(１０MHz等の
水晶発振器によるクロック)は全て共通化しておくもの
とする。
【００４８】（実施の形態２）図１２に、本発明の実施
の形態２にかかるキャリブレーション装置の構成例を示
す。図１のキャリブレーション装置にアッテネータ(ま
たは減衰器)を追加したものである。図１と同様にアン
テナ素子数が２本の場合を示している。
の形態２にかかるキャリブレーション装置の構成例を示
す。図１のキャリブレーション装置にアッテネータ(ま
たは減衰器)を追加したものである。図１と同様にアン
テナ素子数が２本の場合を示している。
【００４９】図１３は受信電界レベルPmに応じた無線受
信部の遅延特性Δψri(Pm)および振幅特性Ari(Pm)の１
例を示している。このような遅延特性および振幅特性を
持つ場合には、実施の形態１で示したように，無線受信
部に特定の受信電界レベルで入力した時の遅延量を検出
しても不十分であり、受信電界レベルPmを変化させた時
の遅延特性Δψri(Pm)および振幅特性Ari(Pm)を測定す
る必要がある。
信部の遅延特性Δψri(Pm)および振幅特性Ari(Pm)の１
例を示している。このような遅延特性および振幅特性を
持つ場合には、実施の形態１で示したように，無線受信
部に特定の受信電界レベルで入力した時の遅延量を検出
しても不十分であり、受信電界レベルPmを変化させた時
の遅延特性Δψri(Pm)および振幅特性Ari(Pm)を測定す
る必要がある。
【００５０】図１２において，キャリブレーション信号
１２０１は，１次変調回路１２０２により１次変調され
る。１次変調信号は拡散変調回路１２０３において拡散
符号により拡散され，無線送信部１２０４に入力され
る。無線送信部１２０４において，送信信号は直交変調
された後，キャリア周波数ｆｃにアップコンバートされ
送信端子１２０６より出力される。ｆｃは本システムの
受信キャリア周波数である。キャリア周波数ｆｃで出力
された信号は、アッテネータ１２０７を接続したケーブ
ル１２０８を用いて，送信端子１２０６から無線受信部
１２０９,１２１０のアンテナ接続端子１２１１および
１２１２に伝送される。各無線受信部の受信出力が同期
回路１２１３に入力され，各無線部ごとの逆拡散タイミ
ングt１,t２が生成される。そして、上記タイミングt
１,t２により相関器１２１４,１２１５が逆拡散を行
い、相関出力１２１６,１２１７を出力する。検出回路
１２１８では，アッテネータ設定値を変化させることに
より、受信電界レベルPmを変化させたときの位相差Δψ
r１(Pm),Δψr２(Pm)および振幅比Ar１(Pm),Ar２(Pm)を
求め出力または記憶する。
１２０１は，１次変調回路１２０２により１次変調され
る。１次変調信号は拡散変調回路１２０３において拡散
符号により拡散され，無線送信部１２０４に入力され
る。無線送信部１２０４において，送信信号は直交変調
された後，キャリア周波数ｆｃにアップコンバートされ
送信端子１２０６より出力される。ｆｃは本システムの
受信キャリア周波数である。キャリア周波数ｆｃで出力
された信号は、アッテネータ１２０７を接続したケーブ
ル１２０８を用いて，送信端子１２０６から無線受信部
１２０９,１２１０のアンテナ接続端子１２１１および
１２１２に伝送される。各無線受信部の受信出力が同期
回路１２１３に入力され，各無線部ごとの逆拡散タイミ
ングt１,t２が生成される。そして、上記タイミングt
１,t２により相関器１２１４,１２１５が逆拡散を行
い、相関出力１２１６,１２１７を出力する。検出回路
１２１８では，アッテネータ設定値を変化させることに
より、受信電界レベルPmを変化させたときの位相差Δψ
r１(Pm),Δψr２(Pm)および振幅比Ar１(Pm),Ar２(Pm)を
求め出力または記憶する。
【００５１】以上のように本発明の実施の形態によれ
ば、無線受信部の遅延量の差に相当する位相差Δψr１
(Pm),Δψr２(Pm)，および振幅比Ar１(Pm),Ar２(Pm)を
受信電界レベルに応じて細かく求めることができる。こ
れにより，アレーアンテナ無線受信装置における遅延特
性および振幅特性のばらつき補償を，受信電力レベルに
応じて正確に行うことが可能である。
ば、無線受信部の遅延量の差に相当する位相差Δψr１
(Pm),Δψr２(Pm)，および振幅比Ar１(Pm),Ar２(Pm)を
受信電界レベルに応じて細かく求めることができる。こ
れにより，アレーアンテナ無線受信装置における遅延特
性および振幅特性のばらつき補償を，受信電力レベルに
応じて正確に行うことが可能である。
【００５２】（実施の形態３）図１４に，本発明の実施
の形態３にかかるキャリブレーション装置の構成例を示
す。図１２のキャリブレーション装置に切替スイッチを
追加したものである。図１２と同様にアンテナ素子数が
２本の場合を示している。
の形態３にかかるキャリブレーション装置の構成例を示
す。図１２のキャリブレーション装置に切替スイッチを
追加したものである。図１２と同様にアンテナ素子数が
２本の場合を示している。
【００５３】図１４において，キャリブレーション信号
１４０１が送信端子１４０６より出力され，アッテネー
タ１４０７により受信電界レベルを変化させるまでは，
図１２と同様な動作である。すなわち，キャリブレーシ
ョン信号１４０１は，１次変調回路１４０２により１次
変調される。１次変調信号は拡散変調回路１４０３にお
いて拡散符号により拡散され，無線送信部１４０４に入
力される。無線送信部１４０４において，送信信号は直
交変調された後，キャリア周波数ｆｃにアップコンバー
トされ送信端子１４０６より出力される。キャリア周波
数ｆｃで出力された信号は、アッテネータ１４０７を接
続したケーブル１４０８を用いて，送信端子１４０６か
ら切替スイッチ１４０９および１４１０に伝送される。
スイッチ１４０９,１４１０はＳＷ切替信号１４１１に
よりアンテナからの受信信号とキャリブレーション用拡
散信号とを切り替える。そして、切替スイッチからの信
号は，無線受信部１４１２,１４１３に伝送される。こ
のあとの動作は，図１２と同様である。すなわち、各無
線受信部の受信出力が同期回路１４１４に入力され，各
無線部ごとの逆拡散タイミングt１,t２が生成される。
そして、上記タイミングt１,t２により相関器１４１５,
１４１６が逆拡散を行い、相関出力１４１７,１４１８
を出力する。検出回路１４１９では，アッテネータ設定
値を変化させることにより、受信電界レベルPmを変化さ
せたときの位相差Δψr１(Pm)，Δψr２(Pm)および振幅
比Ar１(Pm),Ar２(Pm)を求め出力または記憶する。
１４０１が送信端子１４０６より出力され，アッテネー
タ１４０７により受信電界レベルを変化させるまでは，
図１２と同様な動作である。すなわち，キャリブレーシ
ョン信号１４０１は，１次変調回路１４０２により１次
変調される。１次変調信号は拡散変調回路１４０３にお
いて拡散符号により拡散され，無線送信部１４０４に入
力される。無線送信部１４０４において，送信信号は直
交変調された後，キャリア周波数ｆｃにアップコンバー
トされ送信端子１４０６より出力される。キャリア周波
数ｆｃで出力された信号は、アッテネータ１４０７を接
続したケーブル１４０８を用いて，送信端子１４０６か
ら切替スイッチ１４０９および１４１０に伝送される。
スイッチ１４０９,１４１０はＳＷ切替信号１４１１に
よりアンテナからの受信信号とキャリブレーション用拡
散信号とを切り替える。そして、切替スイッチからの信
号は，無線受信部１４１２,１４１３に伝送される。こ
のあとの動作は，図１２と同様である。すなわち、各無
線受信部の受信出力が同期回路１４１４に入力され，各
無線部ごとの逆拡散タイミングt１,t２が生成される。
そして、上記タイミングt１,t２により相関器１４１５,
１４１６が逆拡散を行い、相関出力１４１７,１４１８
を出力する。検出回路１４１９では，アッテネータ設定
値を変化させることにより、受信電界レベルPmを変化さ
せたときの位相差Δψr１(Pm)，Δψr２(Pm)および振幅
比Ar１(Pm),Ar２(Pm)を求め出力または記憶する。
【００５４】以上のように，実施の形態３によれば、ス
イッチ切替信号を制御することにより，無線受信部の遅
延特性および振幅特性を必要なときに測定することが可
能である。これにより，動作環境等により上記遅延特性
および振幅特性が時間的に変化する場合においても，補
償を正確に行うことが可能である。
イッチ切替信号を制御することにより，無線受信部の遅
延特性および振幅特性を必要なときに測定することが可
能である。これにより，動作環境等により上記遅延特性
および振幅特性が時間的に変化する場合においても，補
償を正確に行うことが可能である。
【００５５】（実施の形態４）図１５に，本発明の実施
の形態４にかかるキャリブレーション装置の構成例を示
す。図１２のキャリブレーション装置に多重回路を追加
したものである。図１２と同様にアンテナ素子数が２本
の場合を示している。
の形態４にかかるキャリブレーション装置の構成例を示
す。図１２のキャリブレーション装置に多重回路を追加
したものである。図１２と同様にアンテナ素子数が２本
の場合を示している。
【００５６】図１５において，キャリブレーション信号
が送信端子より出力され，アッテネータにより受信電界
レベルを変化させるまでは，図１２と同様な動作であ
る。すなわち，キャリブレーション信号１５０１は，１
次変調回路１５０２により１次変調される。１次変調信
号は拡散変調回路１５０３において拡散符号により拡散
され，無線送信部１５０４に入力される。無線送信部１
５０４において，送信信号は直交変調された後，キャリ
ア周波数ｆｃにアップコンバートされ送信端子１５０６
より出力される。キャリア周波数ｆｃで出力された信号
は、アッテネータ１５０７を接続したケーブル１５０８
を経由して送信端子１５０６から多重回路１５０９およ
び１５１０に伝送される。
が送信端子より出力され，アッテネータにより受信電界
レベルを変化させるまでは，図１２と同様な動作であ
る。すなわち，キャリブレーション信号１５０１は，１
次変調回路１５０２により１次変調される。１次変調信
号は拡散変調回路１５０３において拡散符号により拡散
され，無線送信部１５０４に入力される。無線送信部１
５０４において，送信信号は直交変調された後，キャリ
ア周波数ｆｃにアップコンバートされ送信端子１５０６
より出力される。キャリア周波数ｆｃで出力された信号
は、アッテネータ１５０７を接続したケーブル１５０８
を経由して送信端子１５０６から多重回路１５０９およ
び１５１０に伝送される。
【００５７】多重回路１５０９,１５１０はアンテナか
らの受信信号とキャリブレーション用の拡散信号とを多
重する。そして、多重された信号は，無線受信部１５１
２,１５１３に伝送される。このあとの動作は，図１２
と同様である。すなわち、各無線受信部の受信出力が同
期回路１５１４に入力され，各無線部ごとの逆拡散タイ
ミングt１,t２が生成される。そして、上記タイミングt
１,t２により相関器１５１５,１５１６が逆拡散を行
い、相関出力１５１７,１５１８を出力する。検出回路
１５１９では，アッテネータ設定値を変化させることに
より、受信電界レベルPmを変化させたときの位相差Δψ
r１(Pm)，Δψr２(Pm)および振幅比Ar１(Pm),Ar２(Pm)
を求め出力または記憶する。
らの受信信号とキャリブレーション用の拡散信号とを多
重する。そして、多重された信号は，無線受信部１５１
２,１５１３に伝送される。このあとの動作は，図１２
と同様である。すなわち、各無線受信部の受信出力が同
期回路１５１４に入力され，各無線部ごとの逆拡散タイ
ミングt１,t２が生成される。そして、上記タイミングt
１,t２により相関器１５１５,１５１６が逆拡散を行
い、相関出力１５１７,１５１８を出力する。検出回路
１５１９では，アッテネータ設定値を変化させることに
より、受信電界レベルPmを変化させたときの位相差Δψ
r１(Pm)，Δψr２(Pm)および振幅比Ar１(Pm),Ar２(Pm)
を求め出力または記憶する。
【００５８】以上のように，実施の形態４によれば、通
常の通信を途絶することなく無線受信部の遅延特性およ
び振幅特性を常時または必要なときに測定することが可
能である。これにより，動作環境等により上記遅延特性
および振幅特性が時間的に変化する場合においても，補
償を正確に行うことが可能である。なお、測定を行わな
いときには、無線送信部の電源をオフにすることによ
り，受信信号にとって雑音成分となるキャリブレーショ
ン信号が全く出力されないようにすることが考えられ
る。
常の通信を途絶することなく無線受信部の遅延特性およ
び振幅特性を常時または必要なときに測定することが可
能である。これにより，動作環境等により上記遅延特性
および振幅特性が時間的に変化する場合においても，補
償を正確に行うことが可能である。なお、測定を行わな
いときには、無線送信部の電源をオフにすることによ
り，受信信号にとって雑音成分となるキャリブレーショ
ン信号が全く出力されないようにすることが考えられ
る。
【００５９】（実施の形態５）図１６に，本発明の実施
の形態５にかかるキャリブレーション装置の構成例を示
す。図１２と同様にアンテナ素子数が２本の場合を示し
ている。図１６において，キャリブレーション信号が送
信端子より出力され，アッテネータにより受信電界レベ
ルを変化させるまでは，図１２と同様な動作である。す
なわち，キャリブレーション信号１６０１は，１次変調
回路１６０２により１次変調される。１次変調信号は拡
散変調回路１６０３において拡散符号により拡散され，
無線送信部１６０４に入力される。無線送信部１６０４
において，送信信号は直交変調された後，キャリア周波
数ｆｃにアップコンバートされ送信端子１６０６より出
力される。キャリア周波数ｆｃで出力された信号は、ア
ッテネータ１６０７を接続したケーブル１６０８を用い
て，送信端子１６０６から無線受信部１６０９,１６１
０に伝送される。
の形態５にかかるキャリブレーション装置の構成例を示
す。図１２と同様にアンテナ素子数が２本の場合を示し
ている。図１６において，キャリブレーション信号が送
信端子より出力され，アッテネータにより受信電界レベ
ルを変化させるまでは，図１２と同様な動作である。す
なわち，キャリブレーション信号１６０１は，１次変調
回路１６０２により１次変調される。１次変調信号は拡
散変調回路１６０３において拡散符号により拡散され，
無線送信部１６０４に入力される。無線送信部１６０４
において，送信信号は直交変調された後，キャリア周波
数ｆｃにアップコンバートされ送信端子１６０６より出
力される。キャリア周波数ｆｃで出力された信号は、ア
ッテネータ１６０７を接続したケーブル１６０８を用い
て，送信端子１６０６から無線受信部１６０９,１６１
０に伝送される。
【００６０】そして、各無線受信部の受信出力が切替ス
イッチ１６１１により，切替られて同期回路１６１３に
入力され，各無線部ごとの逆拡散タイミングti(i=１,
２)１６１４が出力される。また、切替スイッチ１６１
５も上記スイッチ１６１１と同じ受信信号を選択するよ
うに切り替わり相関器１６１６に出力する。そして、上
記タイミングtiにより相関器１６１６が逆拡散を行い、
相関出力１６１７を出力する。
イッチ１６１１により，切替られて同期回路１６１３に
入力され，各無線部ごとの逆拡散タイミングti(i=１,
２)１６１４が出力される。また、切替スイッチ１６１
５も上記スイッチ１６１１と同じ受信信号を選択するよ
うに切り替わり相関器１６１６に出力する。そして、上
記タイミングtiにより相関器１６１６が逆拡散を行い、
相関出力１６１７を出力する。
【００６１】検出回路１６１８では，アッテネータ１６
０７の設定値を変化させることにより、受信電界レベル
Pmを変化させたときの振幅比Ari(Pm)および位相差Δψr
i(Pm)１６１９を求め出力または記憶する。よって、切
替スイッチ１６１１が無線受信部１６０９の出力を選択
する場合には，同期回路１６１３から逆拡散タイミング
t１が出力され，相関器１６１６が逆拡散を行い、相関
出力１６１７を出力する。検出回路１６１８では振幅比
Ar１(Pm)および位相差Δψr１(Pm)１６１９を求め出力
または記憶する。一方、切替スイッチ１６１１が無線受
信部１６１０の出力を選択する場合には，同期回路１６
１３から逆拡散タイミングt２が出力され，相関器１６
１６が逆拡散を行い、相関出力１６１７を出力する。検
出回路１６１８では振幅比Ar２(Pm)および位相差Δψr
２(Pm)１６１９を求め出力または記憶する。
０７の設定値を変化させることにより、受信電界レベル
Pmを変化させたときの振幅比Ari(Pm)および位相差Δψr
i(Pm)１６１９を求め出力または記憶する。よって、切
替スイッチ１６１１が無線受信部１６０９の出力を選択
する場合には，同期回路１６１３から逆拡散タイミング
t１が出力され，相関器１６１６が逆拡散を行い、相関
出力１６１７を出力する。検出回路１６１８では振幅比
Ar１(Pm)および位相差Δψr１(Pm)１６１９を求め出力
または記憶する。一方、切替スイッチ１６１１が無線受
信部１６１０の出力を選択する場合には，同期回路１６
１３から逆拡散タイミングt２が出力され，相関器１６
１６が逆拡散を行い、相関出力１６１７を出力する。検
出回路１６１８では振幅比Ar２(Pm)および位相差Δψr
２(Pm)１６１９を求め出力または記憶する。
【００６２】以上のように，実施の形態５によれば、複
数の無線受信部の遅延特性および振幅特性をスイッチを
切り替えて時分割に求めた場合には、複数の無線受信部
への入力信号に対して同期検出や相関演算や位相検出を
同時に処理する必要がないため、キャリブレーション装
置の回路規模を削減することが可能である。
数の無線受信部の遅延特性および振幅特性をスイッチを
切り替えて時分割に求めた場合には、複数の無線受信部
への入力信号に対して同期検出や相関演算や位相検出を
同時に処理する必要がないため、キャリブレーション装
置の回路規模を削減することが可能である。
【００６３】（実施の形態６）図１７に，本発明の実施
の形態６にかかるキャリブレーション装置の構成例を示
す。図１２と同様にアンテナ素子数が２本の場合を示し
ている。図１７において，キャリブレーション信号が送
信端子より出力され，アッテネータにより受信電界レベ
ルを変化させるまでは，図１２と同様な動作である。す
なわち，キャリブレーション信号１７０１は，１次変調
回路１７０２により１次変調される。１次変調信号は拡
散変調回路１７０３において拡散符号により拡散され，
無線送信部１７０４に入力される。無線送信部１７０４
において，送信信号は直交変調された後，キャリア周波
数ｆｃにアップコンバートされ送信端子１７０６より出
力される。キャリア周波数ｆｃで出力された信号は、ア
ッテネータ１７０７を接続したケーブル１７０８を用い
て，無線受信部１７０９,１７１０に伝送される。
の形態６にかかるキャリブレーション装置の構成例を示
す。図１２と同様にアンテナ素子数が２本の場合を示し
ている。図１７において，キャリブレーション信号が送
信端子より出力され，アッテネータにより受信電界レベ
ルを変化させるまでは，図１２と同様な動作である。す
なわち，キャリブレーション信号１７０１は，１次変調
回路１７０２により１次変調される。１次変調信号は拡
散変調回路１７０３において拡散符号により拡散され，
無線送信部１７０４に入力される。無線送信部１７０４
において，送信信号は直交変調された後，キャリア周波
数ｆｃにアップコンバートされ送信端子１７０６より出
力される。キャリア周波数ｆｃで出力された信号は、ア
ッテネータ１７０７を接続したケーブル１７０８を用い
て，無線受信部１７０９,１７１０に伝送される。
【００６４】このとき，送信タイミング制御回路１７１
１は，１次変調回路１７０２および拡散変調回路１７０
３に送信タイミング信号１７１２を出力し、拡散変調さ
れたキャリブレーション信号の送信タイミングを制御し
ている。
１は，１次変調回路１７０２および拡散変調回路１７０
３に送信タイミング信号１７１２を出力し、拡散変調さ
れたキャリブレーション信号の送信タイミングを制御し
ている。
【００６５】本実施の形態では，実施の形態１〜５にお
いては受信信号から同期を抽出することにより，逆拡散
タイミングを生成していたのに対して，この送信タイミ
ング信号１７１２をカンニング信号として同期回路１７
１３に入力することにより，逆拡散タイミングを生成す
る。すなわち、各無線受信部の受信出力が同期回路１７
１３に入力されることなく，逆拡散タイミングt１,t２
が生成される。そして、上記タイミングt１,t２により
相関器１７１４,１７１５が逆拡散を行い、相関出力１
１７１６,１７１７を出力する。検出回路１７１８で
は，アッテネータ設定値を変化させることにより、受信
電界レベルPmを変化させたときの位相差Δψr１(Pm),Δ
ψr２(Pm)，および振幅比Ar１(Pm),Ar２(Pm)を求め出力
または記憶する。
いては受信信号から同期を抽出することにより，逆拡散
タイミングを生成していたのに対して，この送信タイミ
ング信号１７１２をカンニング信号として同期回路１７
１３に入力することにより，逆拡散タイミングを生成す
る。すなわち、各無線受信部の受信出力が同期回路１７
１３に入力されることなく，逆拡散タイミングt１,t２
が生成される。そして、上記タイミングt１,t２により
相関器１７１４,１７１５が逆拡散を行い、相関出力１
１７１６,１７１７を出力する。検出回路１７１８で
は，アッテネータ設定値を変化させることにより、受信
電界レベルPmを変化させたときの位相差Δψr１(Pm),Δ
ψr２(Pm)，および振幅比Ar１(Pm),Ar２(Pm)を求め出力
または記憶する。
【００６６】以上のように，実施の形態６によれば、拡
散変調されたキャリブレーション信号の送信タイミング
をカンニング信号として同期回路に入力することによ
り，逆拡散タイミングを生成するため、受信信号から同
期を抽出する回路が必要がない。このため、キャリブレ
ーション装置の回路規模を削減することが可能である。
散変調されたキャリブレーション信号の送信タイミング
をカンニング信号として同期回路に入力することによ
り，逆拡散タイミングを生成するため、受信信号から同
期を抽出する回路が必要がない。このため、キャリブレ
ーション装置の回路規模を削減することが可能である。
【００６７】（実施の形態７）図１７に，本発明の実施
の形態７にかかるキャリブレーション装置の構成例を示
す。図１２と同様にアンテナ素子数が２本の場合を示し
ている。
の形態７にかかるキャリブレーション装置の構成例を示
す。図１２と同様にアンテナ素子数が２本の場合を示し
ている。
【００６８】一般に、ＣＤＭＡ無線通信装置では、無線
送信部と無線受信部で使用するローカル信号を別々のシ
ンセサイザで生成している。無線送信部のアップコンバ
ートで使用する最適な中間周波数と無線受信部のダウン
コンバートで使用する最適な中間周波数とが異なる場合
に、無線送信部と無線受信部で使用するローカル信号の
周波数を異ならせる必要が有るからである。
送信部と無線受信部で使用するローカル信号を別々のシ
ンセサイザで生成している。無線送信部のアップコンバ
ートで使用する最適な中間周波数と無線受信部のダウン
コンバートで使用する最適な中間周波数とが異なる場合
に、無線送信部と無線受信部で使用するローカル信号の
周波数を異ならせる必要が有るからである。
【００６９】しかし、無線送信部と無線受信部で使用す
るローカル信号が異なる場合は、送信側と受信側のキャ
リア周波数ｆｃに微妙なずれが生じる可能性がある。こ
のため上記現象が生じた場合には、無線部の遅延量が時
間的に変化しない場合においても，受信位相が時間的に
変化することになる。よって、基準識別点と受信点との
差から位相差Δψrおよび振幅比Arを求める場合におい
て，正確な値を検出することが不可能になる。
るローカル信号が異なる場合は、送信側と受信側のキャ
リア周波数ｆｃに微妙なずれが生じる可能性がある。こ
のため上記現象が生じた場合には、無線部の遅延量が時
間的に変化しない場合においても，受信位相が時間的に
変化することになる。よって、基準識別点と受信点との
差から位相差Δψrおよび振幅比Arを求める場合におい
て，正確な値を検出することが不可能になる。
【００７０】そこで，本発明は，図１２のキャリブレー
ション装置に加えて、無線部で使用するローカル信号(L
o信号)を全て共通化している。
ション装置に加えて、無線部で使用するローカル信号(L
o信号)を全て共通化している。
【００７１】図１８において，ローカル信号１８２０は
全ての無線部に共通に供給されているものとする。その
他の構成および動作は図１２と同様である。すなわち，
キャリブレーション信号１８０１は，１次変調回路１８
０２により１次変調される。１次変調信号は拡散変調回
路１８０３において拡散符号により拡散され，無線送信
部１８０４に入力される。無線送信部１８０４におい
て，送信信号は直交変調された後，キャリア周波数ｆｃ
にアップコンバートされ送信端子１８０６より出力され
る。キャリア周波数ｆｃで出力された信号は、アッテネ
ータ１８０７を接続したケーブル１８０８を用いて，無
線受信部１８０９,１８１０に伝送される。そして、各
無線受信部の受信出力が同期回路１８１１に入力され，
各無線部ごとの逆拡散タイミングt１,t２が生成され
る。そして、上記タイミングt１,t２により相関器１８
１２,１８１３が逆拡散を行い、相関出力１８１４,１８
１５を出力する。検出回路１８１６では，アッテネータ
設定値を変化させることにより、受信電界レベルPmを変
化させたときの位相差Δψr１(Pm),Δψr２(Pm)，およ
び振幅比Ar１(Pm),Ar２(Pm)を求め出力または記憶す
る。
全ての無線部に共通に供給されているものとする。その
他の構成および動作は図１２と同様である。すなわち，
キャリブレーション信号１８０１は，１次変調回路１８
０２により１次変調される。１次変調信号は拡散変調回
路１８０３において拡散符号により拡散され，無線送信
部１８０４に入力される。無線送信部１８０４におい
て，送信信号は直交変調された後，キャリア周波数ｆｃ
にアップコンバートされ送信端子１８０６より出力され
る。キャリア周波数ｆｃで出力された信号は、アッテネ
ータ１８０７を接続したケーブル１８０８を用いて，無
線受信部１８０９,１８１０に伝送される。そして、各
無線受信部の受信出力が同期回路１８１１に入力され，
各無線部ごとの逆拡散タイミングt１,t２が生成され
る。そして、上記タイミングt１,t２により相関器１８
１２,１８１３が逆拡散を行い、相関出力１８１４,１８
１５を出力する。検出回路１８１６では，アッテネータ
設定値を変化させることにより、受信電界レベルPmを変
化させたときの位相差Δψr１(Pm),Δψr２(Pm)，およ
び振幅比Ar１(Pm),Ar２(Pm)を求め出力または記憶す
る。
【００７２】以上のように，実施の形態７によれば、無
線送信部と無線受信部で使用するローカル信号を共通化
することにより、送信側と受信側のキャリア周波数ｆｃ
にずれが生じる可能性をなくすことができる。これによ
り無線部の遅延特性および振幅特性以外の要因では，位
相および振幅は変化しなくなるため正確な遅延量を検出
することが可能になる。
線送信部と無線受信部で使用するローカル信号を共通化
することにより、送信側と受信側のキャリア周波数ｆｃ
にずれが生じる可能性をなくすことができる。これによ
り無線部の遅延特性および振幅特性以外の要因では，位
相および振幅は変化しなくなるため正確な遅延量を検出
することが可能になる。
【００７３】なお、図１９に示すように，直接拡散ＣＤ
ＭＡ方式のアレーアンテナ無線装置の無線送信部１９０
１が出力する拡散信号を周波数変換部１９０２に入力し
て受信キャリア周波数ｆｃに変換した後、無線受信部に
伝送するように構成することが考えられる。これによ
り、周波数変換部１９０２を設けるだけの簡単な構成で
実際の通信に用いる拡散信号と同様の広帯域のキャリブ
レーション信号を生成することができる。
ＭＡ方式のアレーアンテナ無線装置の無線送信部１９０
１が出力する拡散信号を周波数変換部１９０２に入力し
て受信キャリア周波数ｆｃに変換した後、無線受信部に
伝送するように構成することが考えられる。これによ
り、周波数変換部１９０２を設けるだけの簡単な構成で
実際の通信に用いる拡散信号と同様の広帯域のキャリブ
レーション信号を生成することができる。
【００７４】（実施の形態８）図２０に、本発明の実施
の形態８にかかるキャリブレーション装置の構成例を示
す。図１２の装置に補間回路を追加したものである。図
１２と同様にアンテナ素子数が２本の場合を示してい
る。実施の形態２で図１３に示したように、受信電界レ
ベルPmに応じた無線受信部の遅延特性Δψri(Pm)および
振幅特性Ari(Pm)を持つ場合には、Pmを変化させた時の
遅延特性Δψri(Pm)および振幅特性Ari(Pm)を測定する
必要がある。
の形態８にかかるキャリブレーション装置の構成例を示
す。図１２の装置に補間回路を追加したものである。図
１２と同様にアンテナ素子数が２本の場合を示してい
る。実施の形態２で図１３に示したように、受信電界レ
ベルPmに応じた無線受信部の遅延特性Δψri(Pm)および
振幅特性Ari(Pm)を持つ場合には、Pmを変化させた時の
遅延特性Δψri(Pm)および振幅特性Ari(Pm)を測定する
必要がある。
【００７５】しかし、図１２において，アッテネータ設
定値を変化させ、受信電界レベルPmを変化させたときの
位相差Δψr１(Pm)およびΔψr２(Pm)を求め出力または
記憶することにより，アレーアンテナ無線受信装置にお
ける遅延特性および振幅特性のばらつき補償を，受信電
力レベルに応じてより正確に行うためには、アッテネー
タ変化量を細かく，かつ広範囲に渡って変化させる必要
があり、キャリブレーションに要する時間および記憶す
るデータ量は膨大になる。
定値を変化させ、受信電界レベルPmを変化させたときの
位相差Δψr１(Pm)およびΔψr２(Pm)を求め出力または
記憶することにより，アレーアンテナ無線受信装置にお
ける遅延特性および振幅特性のばらつき補償を，受信電
力レベルに応じてより正確に行うためには、アッテネー
タ変化量を細かく，かつ広範囲に渡って変化させる必要
があり、キャリブレーションに要する時間および記憶す
るデータ量は膨大になる。
【００７６】そこで，実施の形態８では、図１２のキャ
リブレーション装置構成に加えて，実際に測定した各無
線部の遅延差および振幅比を用いて，補間処理により，
測定した受信電力レベル以外の受信電力レベルに対する
遅延差および振幅比を求める回路を回路を備える。
リブレーション装置構成に加えて，実際に測定した各無
線部の遅延差および振幅比を用いて，補間処理により，
測定した受信電力レベル以外の受信電力レベルに対する
遅延差および振幅比を求める回路を回路を備える。
【００７７】図２０において，キャリブレーション信号
２００１は，１次変調回路２００２により１次変調され
る。１次変調信号は拡散変調回路２００３において拡散
符号により拡散され，無線送信部２００４に入力され
る。無線送信部２００４において，送信信号は直交変調
された後，キャリア周波数ｆｃにアップコンバートされ
送信端子２００６より出力される。ｆｃは本システムの
受信キャリア周波数である。キャリア周波数ｆｃで出力
された信号は、アッテネータ２００７を接続したケーブ
ル２００８を用いて，送信端子２００６から無線受信部
２００９,２０１０のアンテナ接続端子２０１１および
２０１２に伝送される。各無線受信部の受信出力が同期
回路２０１３に入力され，各無線部ごとの逆拡散タイミ
ングt１,t２が生成される。そして、上記タイミングt
１,t２により相関器２０１４,２０１５が逆拡散を行
い、相関出力２０１６,２０１７を出力する。検出回路
２０１８では，アッテネータ設定値を変化させることに
より、受信電界レベルPmを変化させたときの位相差Δψ
r１(Pm),Δψr２(Pm)，および振幅比Ar１(Pm),Ar２(Pm)
を求め出力する。
２００１は，１次変調回路２００２により１次変調され
る。１次変調信号は拡散変調回路２００３において拡散
符号により拡散され，無線送信部２００４に入力され
る。無線送信部２００４において，送信信号は直交変調
された後，キャリア周波数ｆｃにアップコンバートされ
送信端子２００６より出力される。ｆｃは本システムの
受信キャリア周波数である。キャリア周波数ｆｃで出力
された信号は、アッテネータ２００７を接続したケーブ
ル２００８を用いて，送信端子２００６から無線受信部
２００９,２０１０のアンテナ接続端子２０１１および
２０１２に伝送される。各無線受信部の受信出力が同期
回路２０１３に入力され，各無線部ごとの逆拡散タイミ
ングt１,t２が生成される。そして、上記タイミングt
１,t２により相関器２０１４,２０１５が逆拡散を行
い、相関出力２０１６,２０１７を出力する。検出回路
２０１８では，アッテネータ設定値を変化させることに
より、受信電界レベルPmを変化させたときの位相差Δψ
r１(Pm),Δψr２(Pm)，および振幅比Ar１(Pm),Ar２(Pm)
を求め出力する。
【００７８】補間回路１２１９では、上記測定した受信
電界レベルPm以外の位相特性Δψri(Pm)，および振幅特
性Ari(Pm)をも求めた上で，位相特性Δψri(Pm)，およ
び振幅特性Ari(Pm)を出力する。例えば，図１３におい
て，受信電界レベルP０,P２における位相差Δψri(P
０),Δψri(P２)，および振幅比Ari(P０),Ari(P２)を実
際に測定した値とする。このとき、補間回路１２１９で
は，測定していない受信電界レベルP１の位相特性Δψr
i(P１)，および振幅特性Ari(P１)を１次線形補間によ
り，以下のようにして求めることができる。
電界レベルPm以外の位相特性Δψri(Pm)，および振幅特
性Ari(Pm)をも求めた上で，位相特性Δψri(Pm)，およ
び振幅特性Ari(Pm)を出力する。例えば，図１３におい
て，受信電界レベルP０,P２における位相差Δψri(P
０),Δψri(P２)，および振幅比Ari(P０),Ari(P２)を実
際に測定した値とする。このとき、補間回路１２１９で
は，測定していない受信電界レベルP１の位相特性Δψr
i(P１)，および振幅特性Ari(P１)を１次線形補間によ
り，以下のようにして求めることができる。
【００７９】
Δψri(P１) = (t・Δψri(P０) + s・Δψri(P
２))/(s+t) Ari(P１) = (t・Ari(P０) + s・Ari(P２))/(s+t) ただし、P１ = (t・P０ + s・P２)/(s+t) ,０<s,t
<１ 以上のように，実施の形態８によれば、補償したい受信
電界レベル近傍で測定し記憶した遅延特性および振幅特
性のデータから，補償したい受信電界レベルの位相差お
よび振幅比を補間処理により求めることが可能である。
このため、アレーアンテナ無線受信装置における遅延差
および振幅差の補償を、受信電界レベルに応じてより正
確に行うばかりでなく，測定する受信電力レベルPmのサ
ンプル点を削減することが可能になる。
２))/(s+t) Ari(P１) = (t・Ari(P０) + s・Ari(P２))/(s+t) ただし、P１ = (t・P０ + s・P２)/(s+t) ,０<s,t
<１ 以上のように，実施の形態８によれば、補償したい受信
電界レベル近傍で測定し記憶した遅延特性および振幅特
性のデータから，補償したい受信電界レベルの位相差お
よび振幅比を補間処理により求めることが可能である。
このため、アレーアンテナ無線受信装置における遅延差
および振幅差の補償を、受信電界レベルに応じてより正
確に行うばかりでなく，測定する受信電力レベルPmのサ
ンプル点を削減することが可能になる。
【００８０】なお、補間処理において使用される測定値
は，必ずしも基準識別点からの遅延差および振幅比であ
る必要はなく、逆拡散した相関出力を基に直接計算する
ことも考えられる。
は，必ずしも基準識別点からの遅延差および振幅比であ
る必要はなく、逆拡散した相関出力を基に直接計算する
ことも考えられる。
【００８１】例えば、実際に測定した相関出力２０１６
を相関ベクトルRi(i=１,２)で表現するものとし、受信
電界レベルP０,P２における相関ベクトルをRi(p０),Ri
(p２)とする。補間回路１２１９では，測定していない
受信電界レベルP１の相関ベクトルRi(P１)を１次線形補
間により，以下のようにして求めることができる。
を相関ベクトルRi(i=１,２)で表現するものとし、受信
電界レベルP０,P２における相関ベクトルをRi(p０),Ri
(p２)とする。補間回路１２１９では，測定していない
受信電界レベルP１の相関ベクトルRi(P１)を１次線形補
間により，以下のようにして求めることができる。
【００８２】
Ri(P１) = (t・Ri(P０) + s・Ri(P２))/(s+t)
ただし、P１ = (t・P０ + s・P２)/(s+t) ,０<s,t
<１ 上記Ri(P１)を基に測定していない受信電界レベルP１の
位相特性Δψri(P１)，および振幅特性Ari(P１)を求め
ることができる。さらに、無線受信部の位相特性および
振幅特性を無線受信部RX１(２００９)に一致させる補償
を行う場合のオフセット値を補間処理により求めた相関
ベクトルRi(P１)から求めることもできる。すなわち、
オフセット値をベクトルZri(Pm)(i=１,２, m=０,１,
２,・・・)とすると、 Zr１(P１) = １ Zr２(P１) = R１(P１)/R２(P１) = R１(P１)×R２
(P１)*/|R２(P１)|2 但し、＊は複素共役を表すとして計算することができ
る。
<１ 上記Ri(P１)を基に測定していない受信電界レベルP１の
位相特性Δψri(P１)，および振幅特性Ari(P１)を求め
ることができる。さらに、無線受信部の位相特性および
振幅特性を無線受信部RX１(２００９)に一致させる補償
を行う場合のオフセット値を補間処理により求めた相関
ベクトルRi(P１)から求めることもできる。すなわち、
オフセット値をベクトルZri(Pm)(i=１,２, m=０,１,
２,・・・)とすると、 Zr１(P１) = １ Zr２(P１) = R１(P１)/R２(P１) = R１(P１)×R２
(P１)*/|R２(P１)|2 但し、＊は複素共役を表すとして計算することができ
る。
【００８３】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、Ｃ
ＤＭＡ無線受信装置における無線部の遅延特性および振
幅特性の検出において，実際の通信に使用するスペクト
ラム拡散信号と同一帯域またはそれに近い帯域を有する
信号をキャリブレーション信号として使用することによ
り、無線受信部の遅延特性および振幅特性を正確に測定
できる。
ＤＭＡ無線受信装置における無線部の遅延特性および振
幅特性の検出において，実際の通信に使用するスペクト
ラム拡散信号と同一帯域またはそれに近い帯域を有する
信号をキャリブレーション信号として使用することによ
り、無線受信部の遅延特性および振幅特性を正確に測定
できる。
【図１】本発明の実施の形態１におけるキャリブレーシ
ョン装置の一例を示すブロック図
ョン装置の一例を示すブロック図
【図２】実施の形態１におけるキャリブレーション信号
のスペクトラム図
のスペクトラム図
【図３】実施の形態１における１次変調信号、拡散信号
及び無線部側のコンスタレーションを示す図
及び無線部側のコンスタレーションを示す図
【図４】受信アダプティブアレイのブロック図
【図５】CDMA受信アダプティブアレーのブロック図
【図６】他のCDMA受信アダプティブアレーのブロック図
【図７】受信アダプティブアレーアンテナを用いたCDMA
伝送例を示す図
伝送例を示す図
【図８】従来のキャリブレーション装置のブロック図
【図９】トーン信号のコンスタレーションを示す図
【図１０】トーン信号による送受信信号のコンスタレー
ションを示す図
ションを示す図
【図１１】従来のキャリブレーション装置におけるキャ
リブレーション信号のスぺクトラム図
リブレーション信号のスぺクトラム図
【図１２】本発明の実施の形態２に係るキャリブレーシ
ョン装置のブロック図
ョン装置のブロック図
【図１３】実施の形態２における受信電界レベルに応じ
た遅延特性及び振幅特性を示す図
た遅延特性及び振幅特性を示す図
【図１４】本発明の実施の形態３に係るキャリブレーシ
ョン装置のブロック図
ョン装置のブロック図
【図１５】本発明の実施の形態４に係るキャリブレーシ
ョン装置のブロック図
ョン装置のブロック図
【図１６】本発明の実施の形態５に係るキャリブレーシ
ョン装置のブロック図
ョン装置のブロック図
【図１７】本発明の実施の形態６に係るキャリブレーシ
ョン装置のブロック図
ョン装置のブロック図
【図１８】本発明の実施の形態７に係るキャリブレーシ
ョン装置のブロック図
ョン装置のブロック図
【図１９】実施の形態７における通信用無線送信部を用
いてキャリブレーション信号を生成するブロック図
いてキャリブレーション信号を生成するブロック図
【図２０】本発明の実施の形態８に係るキャリブレーシ
ョン装置のブロック図
ョン装置のブロック図
１０１ キャリブレーション信号
１０２ １次変調回路
１０３ 拡散変調回路
１０４ 無線送信部
１０６ 送信端子
１０７ ケーブル
１０８、１０９ 無線受信部
１１０、１１１ アンテナ接続端子
１１２ 同期回路
１１３、１１４ 相関器
１１５、１１６ 相関出力
１１７ 位相検出回路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平８−256008（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−8768（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−48540（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−11305（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04J 13/00 - 13/06
H04B 1/69 - 1/713
H01Q 3/26
H04B 1/10
Claims (19)
- 【請求項１】 複数のアンテナ素子を有するアレーアン
テナと、前記各アンテナ素子に対応して設けられた複数
の無線受信部とを有するアレーアンテナ無線受信装置の
キャリブレーション装置において、 スペクトル拡散通信に使用する拡散信号と実質的に同一
周波数帯域幅のキャリブレーション信号を前記各無線受
信部に対して直接供給する供給手段と、 前記無線受信部を通過した前記キャリブレーション信号
から前記無線受信部の遅延特性及び振幅特性の少なくと
も一つを検出する検出手段とを具備したキャリブレーシ
ョン装置。 - 【請求項２】 供給手段は、キャリブレーション信号を
一次変調する手段と、一次変調されたキャリブレーショ
ン信号を拡散変調する手段と、拡散変調されたキャリブ
レーション信号の周波数帯域を受信キャリア周波数に変
換する手段と、前記受信キャリア周波数に変換されたキ
ャリブレーション信号を前記各無線受信部に伝送する手
段とを具備する請求項１に記載のキャリブレーション装
置。 - 【請求項３】 検出手段は、前記無線受信部に供給され
たキャリブレーション信号の同期タイミングを検出する
手段と、検出した同期タイミングに基づいて前記キャリ
ブレーション信号を逆拡散して相関信号を出力する手段
と、基準識別点を基準とした前記相関信号との位相差を
当該相関信号に対応した無線受信部の遅延量として検出
する手段とを具備する請求項１又は請求項２に記載のキ
ャリブレーション装置。 - 【請求項４】 無線受信部間で検出した遅延量を比較し
て前記無線受信部間での遅延差を検出する手段と、前記
遅延差を出力または記憶する手段と、を具備する請求項
３に記載のキャリブレーション装置。 - 【請求項５】 検出手段は、前記無線受信部に供給され
たキャリブレーション信号の同期タイミングを検出する
手段と、検出した同期タイミングに基づいて前記キャリ
ブレーション信号を逆拡散して相関信号を出力する手段
と、基準識別点を基準とした前記相関信号との振幅比を
当該相関信号に対応した無線受信部の振幅比として検出
する手段とを具備した請求項１又は請求項２に記載のキ
ャリブレーション装置。 - 【請求項６】 無線受信部間で検出した振幅比を比較し
て前記無線受信部間での振幅差を検出する手段と、前記
振幅差を出力または記憶する手段と、を具備する請求項
５に記載のキャリブレーション装置。 - 【請求項７】 供給手段は、前記無線受信部へ供給する
キャリブレーション信号の電力レベルを変化させる手段
を有し、前記検出手段は、前記供給手段がキャリブレー
ション信号を複数の電力レベルに変化させた場合、各受
信電力レベル毎に各無線受信部の遅延特性を検出する請
求項１乃至請求項４のいずれかに記載のキャリブレーシ
ョン装置。 - 【請求項８】 供給手段は、前記無線受信部へ供給する
キャリブレーション信号の電力レベルを変化させる手段
を有し、前記検出手段は、前記供給手段がキャリブレー
ション信号を複数の電力レベルに変化させた場合、各受
信電力レベル毎に各無線受信部の振幅特性を検出する請
求項１、請求項５又は請求項６に記載のキャリブレーシ
ョン装置。 - 【請求項９】 アンテナ素子とそのアンテナ素子に対応
した前記無線受信部との間に配置され、前記無線受信部
へ入力する信号を前記アンテナ素子から出力される受信
信号と前記供給手段から供給されるキャリブレーション
信号との間で切り替える手段を具備した請求項１乃至請
求項８のいずれかに記載のキャリブレーション装置。 - 【請求項１０】 アンテナ素子とそのアンテナ素子に対
応した前記無線受信部との間に配置され、前記アンテナ
素子から出力される受信信号と前記供給手段から供給さ
れるキャリブレーション信号とを多重する多重手段を具
備した請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のキャリ
ブレーション装置。 - 【請求項１１】 アレーアンテナ無線受信装置が無線受
信部から出力されるキャリブレーション信号を含む受信
信号の同期検出を行う同期回路と、前記無線受信部から
出力されるキャリブレーション信号を含む受信信号の逆
拡散を行う逆拡散回路とを備え、前記同期回路及び前記
逆拡散回路へ入力する信号を無線受信部毎に時分割で切
り替える手段を具備した請求項１乃至請求項１０のいず
れかに記載のキャリブレーション装置。 - 【請求項１２】 無線受信部へ供給するキャリブレーシ
ョン信号の送信タイミングを与える送信タイミング信号
を発生する手段と、前記無線受信部から出力されたキャ
リブレーション信号の逆拡散タイミングを前記送信タイ
ミング信号から獲得する手段とを具備した請求項１乃至
請求項１０のいずれかに記載のキャリブレーション装
置。 - 【請求項１３】 ローカル信号を発生する信号発生源を
備え、キャリブレーション信号を受信キャリア周波数に
アップコンバートする無線送信部及び前記無線受信部
が、前記信号発生源から発生されたローカル信号を用い
て周波数変換を行うことを特徴とする請求項１乃至請求
項１２のいずれかに記載のキャリブレーション装置。 - 【請求項１４】 供給手段は、前記無線受信部へ供給す
るキャリブレーション信号の電力レベルを変化させる手
段を有し、検出手段は、前記供給手段がキャリブレーシ
ョン信号を複数の電力レベルに変化させた場合、実測値
に基づいた補間処理により，測定した電力レベル以外の
電力レベルに対応する各無線部の遅延特性値および振幅
特性値を求める、ことを特徴とする請求項１に記載のキ
ャリブレーション装置。 - 【請求項１５】 検出手段は、無線受信部から出力され
たキャリブレーション信号を逆拡散して相関信号を出力
する手段と、前記相関信号を直接用いて前記無線受信部
の遅延差および振幅比を補償する演算を実行する手段
と、を具備した請求項１に記載のキャリブレーション装
置。 - 【請求項１６】 複数のアンテナ素子を有するアレーア
ンテナと、前記各アンテナ素子に対応して設けられた複
数の無線受信部とを有するアレーアンテナ無線受信装置
に対して前記各無線受信部の遅延量を検出する遅延検出
装置において、スペクトル拡散通信に使用する拡散信号
と実質的に同一周波数帯域幅のキャリブレーション信号
を前記各無線受信部に対して直接供給する供給手段と、
前記無線受信部を通過した前記キャリブレーション信号
から前記無線受信部の遅延量を検出する検出手段とを具
備した遅延検出装置。 - 【請求項１７】 複数のアンテナ素子を有するアレーア
ンテナと、前記各アンテナ素子に対応して設けられた複
数の無線受信部とを有するアレーアンテナ無線受信装置
に対して前記各無線受信部の振幅特性を検出する振幅検
出装置において、スペクトル拡散通信に使用する拡散信
号と実質的に同一周波数帯域幅のキャリブレーション信
号を前記各無線受信部に対して直接供給する供給手段
と、前記無線受信部を通過した前記キャリブレーション
信号から前記無線受信部の振幅特性を検出する検出手段
とを具備した振幅検出装置。 - 【請求項１８】 複数のアンテナ素子を有するアレーア
ンテナと、前記各アンテナ素子に対応して設けられた複
数の無線受信部とを有するアレーアンテナ無線受信装置
を備えた基地局装置において、請求項１から請求項１５
のいずれかに記載のキャリブレーション装置を備えた基
地局装置。 - 【請求項１９】 複数のアンテナ素子を有するアレーア
ンテナと、前記各アンテナ素子に対応して設けられた複
数の無線受信部とを有するアレーアンテナ無線受信装置
のキャリブレーション方法において、スペクトル拡散通
信に使用する拡散信号と実質的に同一周波数帯域幅のキ
ャリブレーション信号を生成するステップと、前記キャ
リブレーション信号を前記各無線受信部に対して直接供
給するステップと、前記無線受信部を通過した前記キャ
リブレーション信号から前記無線受信部の遅延特性又は
振幅特性の少なくとも一つを検出するステップとを具備
したキャリブレーション方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08802298A JP3369466B2 (ja) | 1997-03-18 | 1998-03-17 | アレーアンテナ無線受信装置のキャリブレーション装置 |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8585997 | 1997-03-18 | ||
| JP9-85859 | 1997-03-18 | ||
| JP15577897 | 1997-05-28 | ||
| JP9-155778 | 1997-05-28 | ||
| JP08802298A JP3369466B2 (ja) | 1997-03-18 | 1998-03-17 | アレーアンテナ無線受信装置のキャリブレーション装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1146180A JPH1146180A (ja) | 1999-02-16 |
| JP3369466B2 true JP3369466B2 (ja) | 2003-01-20 |
Family
ID=27304975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08802298A Expired - Fee Related JP3369466B2 (ja) | 1997-03-18 | 1998-03-17 | アレーアンテナ無線受信装置のキャリブレーション装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3369466B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012519985A (ja) * | 2009-02-27 | 2012-08-30 | アストリウム・リミテッド | 補償装置 |
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| JP2001217760A (ja) * | 2000-02-03 | 2001-08-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | アダプティブアンテナ装置の校正システム |
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| JP2008172808A (ja) * | 2008-01-29 | 2008-07-24 | Kyocera Corp | 信号処理モジュールならびにそれを利用した無線装置および無線基地局 |
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-
1998
- 1998-03-17 JP JP08802298A patent/JP3369466B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
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