JP4330591B2 - アダプティブアレー装置、キャリブレーション方法およびプログラム - Google Patents

Description

無線通信するアダプティブアレー装置において複数の無線系統における送信系と受信系との間の特性差を補正するアダプティブアレー装置、キャリブレーション方法およびプログラムに関する。

近年、ＰＨＳ、携帯電話等の移動局の増加に伴い、周波数資源の有効利用に対する社会的要請が高まっている。この要請に応える通信方式の１つに空間多重方式がある。

空間多重方式とは、アダプティブアレー装置を用いて複数の移動局に対して互いに異なる指向性パターン（アレーアンテナパターンと呼ぶ）を形成することにより、同じ周波数で同時刻に複数の移動局の送受信信号を多重して通信する方式である。

アダプティブアレー装置は、アンテナと送信部と受信部とからなる無線部を複数備え、各無線部に入出力される受信信号及び送信信号の振幅と位相とを調整することによりアンテナ全体として指向性パターン（アレーアンテナパターンと呼ばれる。）を形成する装置である。アレーアンテナパターンは、各無線部に入出力される受信信号及び送信信号に対して、振幅と位相を調整するための重み係数（ウェイトベクトルともいう）により重み付けすることにより形成される。ウェイトベクトルの算出は、アダプティブアレー装置内のＤＳＰ（Digital Signal Processor）により行なわれる。

携帯電話システムにアダプティブアレーを適用する場合は、携帯電話機側では大きさ、アンテナ数など物理的な制約があるので、携帯電話機側では指向性パターンを制御することなく、無線基地局側において受信時と送信時の両方で指向性パターンを形成している。すなわち、無線基地局では、受信時に最適に形成されたアレーアンテナパターンと同じアレーアンテナパターンを送信時にも形成するようにしている。

ところが、受信時に算出されたウェイトベクトルを送信時に使用しても、送信と受信とで実際には同じアレーアンテナンパターンが形成されるとは限らない。これは各無線部における送信部と受信部の伝送特性が異なるためである。送信部と受信部の伝送特性が異なるのは、物理的に別回路でありこと、回路素子の特性のばらつきが内在すること等に起因する。回路素子の特性のばらつきは、特に受信部内のＬＮＡ（ローノイズアンプ）や送信部内のＨＰＡ（ハイパワーアンプ）などにおいて、個体差や使用環境下での温度変化などにより生じる。これらに起因して、送信部と受信部とで信号が通過したときに生じる位相回転量や振幅変動量などの伝送特性が異なってしまう。

受信部と送信部との伝送特性の差は、受信時と送信時とでアレーアンテナパターンの誤差に直接影響してしまう。このため、送信部と受信部との伝送特性差を求めて、その伝送特性差を補償するためキャリブレーションを行なうキャリブレーション方法がある（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１１−３１２９１７号公報 このアレーアンテナ装置は、キャリブレーション用希望信号発生手段と、キャリブレーション用干渉信号発生手段と、キャリブレーション用干渉信号の電力を制御する電力制御手段と、キャリブレーション用希望信号と電力制御されたキャリブレーション用干渉信号とを合成する合成手段と、合成信号を各アンテナに分配する分配手段とを付加装置として備え、受信系の伝送特性を補償するよう構成される。

しかしながら、従来技術によれば、無線部個別に送信回路と受信回路との伝送特性の差を測定するための上記付加装置をアダプティブアレー装置内に備える必要があり、回路規模が増大するという問題があった。言い換えれば、通常の通信では必要のないキャリブレーション用の回路を備えなければならないので回路規模が増大していたという問題があった。

本発明は上記課題に鑑み、上記付加装置を設けることなく受信時と送信時とで同じアレーアンテナパターンを形成するよう補正するアダプティブアレー装置、キャリブレーション方法およびプログラムを提供することを目的とする。

本発明は、送信部と受信部とアンテナとからなる無線部を複数備えるアダプティブアレー装置であって、複数の無線部から無線部を選択する選択手段と、選択された無線部と選択されなかった無線部との間で信号を送信させ、その受信信号に基づいて選択された無線部の伝送特性を測定する制御手段とを備えることを特徴とする。

また、前記選択手段は、選択された無線部の伝送特性の測定が終了する毎に、別の無線部を順次選択し、前記制御手段は、順次選択された無線部について測定された伝送特性に基づいて無線部毎の補正値を算出することを特徴とする。

また、前記選択手段は２つの無線部を選択し、選択された２つの無線部は、選択されなかった１つの無線部のアンテナにヌルを向けたアレーアンテナパターンを形成して前記信号を送信するとともに、前記２つの無線部のうちの一方の無線部の位相及び振幅の少なくとも一方を変化させ、前記制御手段は、変化中に、ヌルを向けられた無線部における受信信号レベルが最小になったときの前記位相及び振幅の少なくとも一方を前記伝送特性とすることを特徴とする。

また、前記選択された２つの無線部は、選択されなかった無線部の１つから送信された信号を排除するようアレー受信したときのウェイトベクトルを用いることにより、前記ヌルを向けたアレーアンテナパターンを形成することを特徴とする。

また、前記選択手段は２つの無線部を選択し、選択された２つの無線部は、選択されなかった無線部の１つに指向性を向けたアレーアンテナパターンを形成して前記信号を送信するとともに、選択された２つの無線部のうち一方の無線部における送信信号の位相及び振幅の少なくとも一方を変化させ、前記制御手段は、変化中に、指向性を向けられた無線部における受信信号レベルが最大になったときの前記位相及び振幅の少なくとも一方を前記伝送特性とすることを特徴とする。

また、送信部と受信部とアンテナとからなる無線部を複数備えるアダプティブアレー装置であって、複数の無線部から４つの無線部を第１〜第４無線部として選択する選択手段と、第１無線部のアンテナに対して指向性を向けかつ第２無線部のアンテナに対してヌルを向けるウェイトベクトルを用いて、第３及び第４無線部にアレー送信させ、第１又は第２無線部による受信信号レベルに基づいて、第３無線部と第４無線部との間の相対的な伝送特性を測定する制御手段とを備えることを特徴とする。

また、前記選択手段は、各無線部を一度ずつ第４無線部として複数回選択し、前記制御手段は、各無線部について測定された相対的な伝送特性を基に、１つの無線部を基準とする相対的な補正値を無線部毎に算出することを特徴とする。

また、前記制御手段は、前記アレー送信時に第４無線部の送信信号の位相を変化させ、変化中に第２無線部による受信信号レベルが最小になったときの前記位相を、第３無線部に対する第４無線部の相対位相変動量とし、前記アレー送信時に第４無線部の送信信号の振幅を変化させ、変化中に第２無線部による受信信号レベルが最小になったときの前記振幅を、第３無線部に対する第４無線部の相対振幅変動量とすることを特徴とする。

また、送信部と受信部とアンテナとからなる無線部を複数備えるアダプティブアレー装置であって、複数の無線部から４つの無線部を第１〜第４無線部として選択する選択手段と、第１無線部から所望信号を、第２無線部から干渉信号を送信させるとともに、第３及び第４無線部により干渉信号を排除して所望信号をアレー受信するためのウェイトベクトルを算出し、算出されたウェイトベクトルを用いて、第３及び第４無線部に信号をアレー送信させるとともに、第１又は第２無線部による受信信号レベルに基づいて、第３無線部と第４無線部との間の相対的な伝送特性を測定する制御手段とを備えることを特徴とする。

また、前記選択手段は、全ての無線部が一度第４無線部となるように複数回選択し、前記制御手段は、各無線部の相対的は伝送特性に基づいて各無線部毎の補正値を算出することを特徴とする。

また、前記制御手段は、前記アレー送信時に第４無線部の送信信号の位相を変化させ、変化中に第２無線部による受信信号レベルが最小になったときの前記位相を、第３無線部に対する第４無線部の相対位相変動量とし、前記アレー送信時に第４無線部の送信信号の振幅を変化させ、変化中に第２無線部による受信信号レベルが最小になったときの前記振幅を、第３無線部に対する第４無線部の相対振幅変動量とすることを特徴とする。

また、前記制御手段は、さらに、無線部毎の相対的な伝送特性の総和又は積が所定範囲内にあるか否かにより伝送特性の正当性を判定することを特徴とする。

また、送信部と受信部とアンテナとからなる無線部を複数備えるアダプティブアレー装置に用いられるキャリブレーション方法であって、複数の無線部から無線部を選択し、選択された無線部と選択されなかった無線部との間で信号を送信させ、その受信信号に基づいて選択された無線部の伝送特性を測定することを特徴とする。

また、送信部と受信部とアンテナとからなる無線部を複数備え、ＣＰＵを備えるアダプティブアレー装置にキャリブレーション処理を実行させるプログラムであって、前記キャリブレーション処理は、複数の無線部から無線部を選択する選択ステップと、選択された無線部と選択されなかった無線部との間で信号を送信させ、その受信信号に基づいて選択された無線部の伝送特性を測定するステップとを含むことを特徴とする。

本発明のアダプティブアレー装置は、送信部と受信部とアンテナとからなる無線部を複数備えるアダプティブアレー装置であって、複数の無線部から無線部を選択する選択手段と、選択された無線部と選択されなかった無線部との間で信号を送信させ、その受信信号に基づいて選択された無線部の伝送特性を測定する制御手段とを備える。

この構成によれば、選択された無線部と選択されなかった無線部との間で信号を送信させて、その受信信号に基づいて選択された無線部の伝送特性を測定するので、付加回路を追加することなく伝送特性を測定することができるという効果がある。さらに、選択された無線部が１つである場合には、その無線部の伝送特性を測定することができ、また、選択された無線部が２つである場合には、２つの無線部の相対的な伝送特性（つまり相対的な伝送特性）を測定することができる。

また、前記選択手段は、選択された無線部の伝送特性の測定が終了する毎に、別の無線部を順次選択し、前記制御手段は、順次選択された無線部について測定された伝送特性に基づいて無線部毎の補正値を算出するように構成してもよい。

この構成によれば、上記効果に加えて、選択手段が無線部のそれぞれを順次選択することにより、無線部毎の伝送特性を測定し、測定結果から無線部毎の補正値を算出することができる。

また、前記選択手段は２つの無線部を選択し、選択された２つの無線部は、選択されなかった１つの無線部のアンテナにヌルを向けたアレーアンテナパターンを形成して前記信号を送信するとともに、前記２つの無線部のうちの一方の無線部の位相及び振幅の少なくとも一方を変化させ、前記制御手段は、変化中に、ヌルを向けられた無線部における受信信号レベルが最小になったときの前記位相及び振幅の少なくとも一方を前記伝送特性とするように構成してもよい。

この構成によれば、上記効果に加えて、１つの無線部のアンテナにヌルを向けたアレーアンテナパターンを選択された無線部が形成することにより、受信時のヌルと送信時のヌルとを一致させて（つまり受信信号レベルが最小になったとき）位相及び振幅の少なくとも一方を測定するので、送信時のアレーアンテナパターンのずれを容易に測定することができる。

また、前記選択された２つの無線部は、選択されなかった無線部の１つから送信された信号を排除するようアレー受信したときのウェイトベクトルを用いることにより、前記ヌルを向けたアレーアンテナパターンを形成するように構成してもよい。

この構成によれば、上記効果に加えて、アレー受信したときのウェイトベクトルをアレー送信にそのまま利用するにより、ヌルを向けたアレーアンテナパターンを容易に形成することができる。

また、本発明のキャリブレーション装置は、送信部と受信部とアンテナとからなる無線部を複数備えるアダプティブアレー装置であって、複数の無線部から４つの無線部を第１〜第４無線部として選択する選択手段と、第１無線部のアンテナに対して指向性を向けかつ第２無線部のアンテナに対してヌルを向けるウェイトベクトルを用いて、第３及び第４無線部にアレー送信させ、第１又は第２無線部による受信信号レベルに基づいて、第３無線部と第４無線部との間の相対的な伝送特性を測定する制御手段とを備える。

この構成によれば、付加回路を追加することなく、選択された第３、第４無線部にアレー送信させて、その受信信号に基づいて相対的な伝送特性を測定することができるという効果がある。

また、前記選択手段は、各無線部を一度ずつ第４無線部として複数回選択し、前記制御手段は、各無線部について測定された相対的な伝送特性を基に、１つの無線部を基準とする相対的な補正値を無線部毎に算出するように構成してもよい。

この構成によれば、上記効果に加えて、１つの無線部を基準とする相対的な補正値を無線部毎に算出することができる。

また、前記制御手段は、さらに、無線部毎の相対的な伝送特性の総和又は積が所定範囲内にあるか否かにより伝送特性の正当性を判定する構成としてもよい。

この構成によれば、無線部毎の伝送特性の相対性を利用することにより、測定された伝送特性の正当性を容易に判定することができる。正当でない補正値を使用することを回避することができる。

また、本発明のキャリブレーション方法は、送信部と受信部とアンテナとからなる無線部を複数備えるアダプティブアレー装置に用いられるキャリブレーション方法であって、複数の無線部から無線部を選択し、選択された無線部と選択されなかった無線部との間で信号を送信させ、その受信信号に基づいて選択された無線部の伝送特性を測定するステップを有する。

この構成によれば、付加装置を設けなくても無線部の伝送特性を測定することができる。

また、本発明のプログラムは、送信部と受信部とアンテナとからなる無線部を複数備え、ＣＰＵを備えるアダプティブアレー装置にキャリブレーション処理を実行させるプログラムであって、前記キャリブレーション処理は、複数の無線部から無線部を選択する選択ステップと、選択された無線部と選択されなかった無線部との間で信号を送信させ、その受信信号に基づいて選択された無線部の伝送特性を測定するステップとを有する。

このプログラムに基づいて動作するアダプティブアレー装置内のコンピュータは、付加装置をなしで無線部の伝送特性を測定することができる。

本発明の実施の形態における無線基地局、携帯電話機、測定装置について次の順に説明する。
１．無線基地局
１．１．概要
１．１．１ 概略構成
１．１．２ 概略動作
１．１．３ 捕捉説明
１．２．無線基地局の構成
１．２．１ 信号処理部の構成
１．２．２ ユーザ処理部の構成
１．２．３ キャリブレーション処理
２．携帯電話機
２．１ 構成
３．測定装置
３．１ 構成
３．２ キャリブレーション処理
４ その他の変形例
＜１．無線基地局＞
＜１．１．概要＞
本発明の実施の形態におけるアダプティブアレー装置が移動体通信網の無線基
地局である場合の概要を説明する。
＜１．１．１ 概略構成＞
図１は、本発明の実施の形態におけるアダプティブアレー装置の主要部の概略構成を示す図である。

同図に示すように、アダプティブアレー装置は、無線部１〜無線部４とＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ）５０とを備える。ＤＳＰ５０は便宜上４つ図示してあるが実際には１つでよい。このアダプティブアレー装置は、自装置単独で補正値を測定し、通常の通信時には測定した補正値を用いて通信を行なう。言い換えれば、測定装置を兼用している。

無線部１は、アンテナ１０、送信部１１１（図中のＴＸ１）、受信部１１２（ＲＸ１）、アンテナスイッチ１１３（ＳＷ１）からなる。無線部２〜無線部４も同様の構成である。

図中のθRX1、ARX1は、アンテナ１０、アンテナスイッチ１１３及び受信部１１２を信号が通過したことにより生じる位相変動量、振幅変動量をそれぞれ示す。θTX1、ATX1は、送信部１１１、スイッチ１１３及びアンテナ１０を信号が通過したことにより生じる位相変動量、振幅変動量をそれぞれ示す。θRX2〜θRX4、ARX2〜ARX4も、それぞれの無線部における同様の位相変動量、振幅変動量を示す。

また、Δθ12、Amp12は、無線部１を基準にした無線部２の相対的な位相変動量、振幅変動量をそれぞれ示す。Δθ23、Δθ34、Δθ41、Amp23、Amp34、Amp41も同様の相対的な位相変動量、振幅変動量を示す。これらは次の（１）〜（８）式により表される。
（１）Δθ12=((θTX1-θRX1)-(θTX2-θRX2))
（２）Δθ23=((θTX2-θRX2)-(θTX3-θRX3))
（３）Δθ34=((θTX3-θRX3)-(θTX4-θRX4))
（４）Δθ41=((θTX4-θRX4)-(θTX1-θRX1))
（５）Amp12=((ATX1/ARX1)/(ATX2/ARX2))
（６）Amp23=((ATX2/ARX2)/(ATX3/ARX3))
（７）Amp34=((ATX3/ARX3)/(ATX4/ARX4))
（８）Amp41=((ATX4/ARX4)/(ATX1/ARX1))
本アダプティブアレー装置は、無線部１〜無線部４内で既知の信号をアレー送受信し、位相量と振幅量とを変化させながらアレーアンテナパターンを送信と受信とで一致させるような調整値を求めることにより、上記（ａ）〜（ｈ）式に示した相対的な位相変動量、振幅変動量を検出し、位相変動量、振幅変動量を補償するための補正値を決定する。この補正値は次の（９）〜（17）の式により表される。
（９）θ_hosei_1=0
（10）θ_hosei_2=Δθ12
（11）θ_hosei_3=Δθ12+Δθ23
（12）θ_hosei_4=Δθ12+Δθ23+Δθ34
（13）A_hosei_1=1
（14）A_hosei_2=Amp12
（15）A_hosei_3=Amp12*Amp23
（16）A_hosei_4=Amp12*Amp23+Amp34
θ_hosei_x、A_hosei_ｘは無線部ｘ（ｘは１から４）の送信時の送信信号に対する補正値である。

上記の補正値は、無線部１を基準にした相対的な補正値になっている。補正値がこのように相対的な値でよいのは、受信時の無線部の位相変動量の比及び振幅変動量の比が、送信時にも等しければ、受信時に算出されたウェイトベクトルを用いたときに受信時のアレーアンテナパターンと同じアレーアンテナパターンが得られるからである。

また、（９）〜（16）式では無線部１を基準にしたが、どの無線部を基準にしてもよい。無線部３を基準にすれば、位相補正値は（９'）〜（12'）、振幅補正値は（12'）〜（16'）により表される。
（９'）θ_hosei_1=Δθ34+Δθ41
（10'）θ_hosei_2=Δθ34+Δθ41+Δθ12
（11'）θ_hosei_3=0
（12'）θ_hosei_4=Δθ34
（13'）A_hosei_1=Amp34*Amp41
（14'）A_hosei_2=Amp34*Amp41*Amp12
（15'）A_hosei_3=1
（16'）A_hosei_4=Amp34
＜１．１．２ 概略動作＞
次に、相対的な位相変動量、振幅変動量の概略の測定方法について説明する。

図２（ａ）（ｂ）は、（３）（７）式に示したΔθ34、Amp34を測定する場合のアダプティブアレー装置の概略動作を示す説明図である。

同図（ａ）において、無線部１は単独で所望信号を、無線部２は単独で干渉信号波を同じ周波数上でそれぞれ送信する（図中の(1)）。所望信号、干渉信号は異なる既知のデータ列を表す。

一方、無線部３及び無線部４は、２アンテナのアダプティブアレー装置として無線部１に対してアレーアンテナパターンを形成して所望信号を受信する(2)）。すなわち、ＤＳＰ５０は、所望信号波と干渉信号波とが多重された受信波から、所望信号を分離するためのウェイトベクトルを算出する。

図２（ｂ）において各無線部は送信と受信とを入れ替える。つまり、無線部３、４は、２アンテナのアダプティブアレー装置として、アレー受信時に算出されたウェイトベクトルを用いて所望信号をアレー送信する(3)）。

このアレー送信におけるアレーアンテナパターンは、無線部３、無線部４内部の送信部の位相変動量及び振幅変動量と、受信部のそれらとが等しければ、同図（ｂ）の実線で示したように、アレー受信時と同じアレーアンテナパターンが得られるはずであり、無線部２には指向性が向けられ、無線部３にはヌル（電波が届かない又は届きにくい点又は方向）が向けられる。

実際には、送信部と受信部とで位相変動量及び振幅変動量が等しくはないので、同図の破線や一点鎖線で示すように、アレーアンテナパターンのずれが生じてしまう。

そこで、ＤＳＰ５０は無線部４の送信信号に位相補償量Δθを３６０度徐々に（例えば−１８０度〜＋１８０度まで１度ずつ）変化させながら加える。一方、無線部２はこの変化に合せて受信信号レベルを測定する(4)）。この受信信号レベルが最小になったときの位相補償量Δθは、Δθ34=(θTX3-θRX3)-(θTX4-θRX4))に等しい。よって、このときの位相補償量ΔθをΔθ34と決定する(5)）。

さらに、ＤＳＰ５０は無線部４の送信信号の振幅補償量Amp_coefのみを徐々に（例えば、0.5〜２倍程度まで0.1ずつ）変化させる。無線部２はこの変化に合せて受信信号レベルを測定する(6)）。この受信信号レベルが最小になったときの振幅補償量Amp_coefは、Amp34=((ATX3/ARX3)/(ATX4/ARX4))に等しい。よって、このときのAmp_coefをAmp34と決定する(7）。

このようにして、アダプティブアレー装置は相対的な位相変動量Δθ34と、相対的な振幅変動量Amp34とを測定する。同様にして、Δθ41およびAmp41、θ12およびAmp12、θ23およびAmp23を測定する。

さらに、ＤＳＰ５０は、測定した相対的な位相変動量と振幅変動量とが適切であるか否かを（17）、（18）式により判定する。
（17）｜Δθ12＋Δθ23＋Δθ34＋Δθ41｜＜θthre
ここで、θthreは例えば１度程度のしきい値である。（17）式の左辺は、本来（１）〜（４）式の右辺を加算した式であり、理想的には０（度）になるはずである。実際には外来波の影響などによる測定誤り、測定誤差が生じ得るので、θthreにより判定することが望ましい。
（18）A_thre_min ＜Amp12*Amp23*Amp34*Amp41＜A_thre_max
ここで、A_thre_min 、A_thre_max は、例えばそれぞれ０．９５、１．０５程度のしきい値である。（18）式の真ん中の積は（５）〜（８）式の右辺の乗算した式であり、理想的には１になるはずであるが、上記と同じ理由によりA_thre_min 、A_thre_max により判定することが望ましい。

（17）（18）式を満たす場合には、本アダプティブアレー装置は、これらを基に（９）〜（16）式（または（９'）〜（16'））式に示した補正値を算出し、送信時に送信信号に対してＤＳＰ５０により補正を行なう。
＜１．１．３ 捕捉説明＞
ここでは、相対的な位相変動量、相対的な振幅変動量について捕捉的に説明する。

図２（ａ）（ｂ）のように、アダプティブアレー装置が、無線部３および無線部４にてアレー受信し、アレー受信時に算出されたウェイトベクトルによりアレー送信したとき、送信時の受信時に対する位相変動量は、無線部３において（ΔTX3-ΔRX3）、無線部４において（ΔTX4-ΔRX4）だけ生じている。

同様に、送信時の受信時に対する振幅変動量は、無線部３において（ATX3/ARX3）、無線部４において（ATX4/ARX4）だけ生じている。

無線部４の送信信号に対して位相Δθを少しずつ変動させ、無線部２での受信レベルが最小になったということは、無線部３、無線部４における位相変動量が補償されたということである。

つまり、(ΔTX3-ΔRX3)=(ΔTX4-ΔRX4)+Δθ34であり、したがって、Δθ34＝((ΔTX3-ΔRX3)-(ΔTX4-ΔRX4))である。

同様に、受信レベルが最小になったということは、無線部３、無線部４における位相変動量が補償されたということである。

つまり、(ATX3/ARX3)=(ATX4/ARX4)*Amp34であり、したがって、Amp34＝((ATX3/ARX3)*(ATX4/ARX4))である。
＜１．２ 無線基地局の構成＞
図３は、実施形態における無線基地局の全体構成を示すブロック図である。同図において無線基地局は、ベースバンド部７０、モデム部６０、信号処理部５０、フロントエンドユニット１１、２１、３１、４１、アンテナ１０〜４０、制御部８０を備える。本無線基地局は、複数のアンテナを用いて、アンテナ毎の送受信信号に重み付けすることによりアレーアンテナパターンを形成して移動局を無線接続するアダプティブアレー装置であって、ＰＨＳ規格にて定められている双方向時分割多重（ＴＤＭＡ／ＴＤＤ：Time Division Multiple Access/Time Division Duplex）方式によりＰＨＳ電話機を接続する無線基地局として設置される。

ベースバンド部７０は、電話交換網を介して接続される複数の回線とモデム部６０との間で、複数の信号（音声又はデータを示すベースバンド信号）をＴＤＭＡ／ＴＤＤフレームに適合するよう多重及び分離するＴＤＭＡ／ＴＤＤ処理を、空間多重すべき信号毎に行う。ここで、ＴＤＭＡ／ＴＤＤフレームとは、５ｍＳの周期を有し、８等分されてできる４つの送信タイムスロットと４つの受信タイムスロットから構成される。

具体的には、ベースバンド部７０は、複数の回線からモデム部６０に対しては、複数の回線からの信号を、時分割多重用にＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム毎に４多重し、さらに、空間多重用に１送信タイムスロット当たり最大４つの信号をモデム部６０に出力する。また、ベースバンド部７０は、モデム部６０から複数の回線に対しては、モデム部６０から１受信タイムスロット当たり最大４つの信号を入力し、時分割多重を分離して複数の回線に出力する。

モデム部６０は、ベースバンド部７０から入力される信号を変調し、また、信号処理部５０から入力される信号を復調する。変調、復調の方式はπ／４シフトＱＰＳＫとする。

信号処理部５０は、デジタル信号プロセッサであり、プログラムを実行することによりウェイトベクトルの算出等を行なう。特に、キャリブレーション処理では無線部１〜無線部４の受信時と送信時との間の伝送特性を補償するための補正値を算出する。

フロントエンドユニット１１、２１、３１、４１は、アレー送信時には信号処理部５０により重み付けされた各信号をＲＦ信号まで変換してアンテナ１０〜４０から送信し、アレー受信時には、アンテナ１０〜４０からの信号をベースバンド領域の信号に変換して信号処理部５０に出力する。以下では、アンテナ１０とフロントエンドユニット１１の組を無線部１と呼ぶ。同様に、アンテナとフロントエンドユニットの他の３組をそれぞれ無線部２〜４と呼ぶ。

無線部１〜４は、図２（ａ）（ｂ）に示したように、キャリブレーション処理において信号処理部５０からの所望信号又は干渉信号をそれぞれ単独で送信及び受信し、また、２つの無線部の組みにより所望信号又は干渉信号をアレー送信及びアレー受信する。

制御部８０は、各無線部の送信と受信の切り替えなど無線基地局全体の制御を行なう。
＜１．２．１ 信号処理部の構成＞
図４は、信号処理部５０の詳細な構成を示すブロック図である。同図では、信号処理部５０（ＤＳＰ）がプログラムを実行することにより実現している機能を表したブロック図である。

同図において信号処理部５０は、ユーザ処理部５１ａ〜５１ｄ、加算器５５１〜５５４、送受を切り替えるスイッチ５６１〜５６４、補正値保持部５７０、補正部５７１〜５７４を備える。

ユーザ処理部５１ａ〜５１ｄは、各タイムスロットにおいて空間多重される最大４つのユーザ信号に対応して設けられる。各ユーザ処理部は、通常は（キャリブレーション処理以外では）、４つの無線部全てを使用するアレー受信、アレー送信の制御を行なう。すなわち、受信時には４つの無線部１〜４からの各受信信号からウェイトベクトルを算出し、このウェイトベクトルを用いて、無線部１〜無線部４からスイッチ５６１〜５６４を介して入力される受信信号を合成することによりユーザ信号を抽出し、送信時には直前の受信タイムスロットで算出された重み係数を用いて重み付けしたユーザ信号を各無線部１〜４に出力する。一方、キャリブレーション処理では、各ユーザ処理部は、２アンテナのアレー受信、アレー送信を制御する場合と、所望信号をアレー送受信ではなく１つの無線部から単独で送受信する制御を行なう場合と、干渉信号をアレー送受信ではなく１つの無線部から単独で送受信する制御を行なう場合とがある。信号処理部５０は、これらの場合を組み合わせて図２（ａ）、（ｂ）に示した一連の処理を行ない、相対的な位相変動量（Δθ34、Δθ41、Δθ12、Δθ23）、振幅変動量（Amp34、Amp41、Amp12、Amp23）を決定し、これらから補正値（θ_hosei_1〜θ_hosei_4、A_hosei_1〜A_hosei_4）を算出する。

加算器５５１は、無線部１に対する各ユーザ送信信号の重み付けされた成分を合成する。ただし、図２（ａ）のように無線部１から単独送信する場合や、図２（ｂ）のように２アンテナによるアレー送信を無線部１を用いて行なう場合には、何れかのユーザ処理部からの送信信号（所望信号、干渉信号など）を他の信号と加算することなくそのまま出力する。加算器５５２〜５５４も加算器５５１と同様であるが、それぞれ無線部２〜４に対応する点が異なっている。

補正値保持部５７０は、キャリブレーション処理において算出された補正値（θ_hosei_1〜θ_hosei_4、A_hosei_1〜A_hosei_4）を保持する。

補正部５７１は、キャリブレーション処理以外では、補正値保持部５７０に保持された補正値のうちθ_hosei_1とA_hosei_1に従って、加算器５５１からの送信信号を補正し、スイッチ５６１を介して無線部１に出力し、キャリブレーション処理においては加算器５５１からの送信信号をそのままスイッチ５６１を介して無線部１に出力する。ただし、キャリブレーション処理において無線部１の相対的な位相変動量、振幅変動量が測定対象となっている場合には、位相補償量Δθ、振幅調整値量Ampの少しずつ変化させながら送信信号に与える。

補正部５７２〜５７４についても対応する無線部と補正値保持部５７０に保持された補正値とが異なる点以外同様である。
＜１．２．２ ユーザ処理部の構成＞
図７は、ユーザ処理部５１ａの詳細な構成を示すブロック図である。ユーザ処理部５１ｂ〜５１ｄについても同様の構成なので、ここではユーザ処理部５１ａを代表として説明する。

同図のように、ユーザ処理部５１ａは、ウェイト算出部５３、加算器５４、メモリ５５、スイッチ５６、スイッチ５７、乗算器５２１〜５２４、乗算器５８１〜５８４を備える。

ウェイト算出部５３は、キャリブレーション処理以外では、受信タイムスロット中の固定ビットパターンの期間における各シンボル期間で、各無線部１〜４からの受信信号S1R〜S4Rそれぞれを重み付けして加算した結果と、メモリ５５により発生される参照信号との誤差が最小となるようにウェイトベクトルを算出する。また、キャリブレーション処理では、２アンテナによりアレー受信するためのウェイトベクトルの算出を同様にして行なう。ここでは、４アンテナによるアレー受信（ウェイトベクトルの算出）を説明するが、２アンテナの場合も項数が減るだけで同様である。

より具体的には、ウェイト算出部５３は、次の（19）式において、誤差e(t)を最小にするようにW1(t-1)〜W4(t-1)の値を調整し、調整後のW1(t-1)〜W4(t-1)を時刻ｔのシンボルの重み係数W1(t)〜W4(t)とする。
（19）
e(t)=d(t)-(W1(t-1)*X1'(t)+W2(t-1)*X2'(t)+W3(t-1)*X3'(t)+W4(t-1)*X4'(t)) 式中、tはシンボル単位のタイミング、d(t)は既知の参照信号（またはトレーニング信号）中のシンボルデータ、W1(t-1)〜W4(t-1)は、１つ前のシンボルについて算出したアンテナ毎の重み係数または、前回の受信タイムスロットにおいて算出された重み係数、X1(t)〜X4(t)はアンテナ１０〜４０の各受信信号である。

ウェイトベクトルは、シンボル毎に上記の調整がなされ、受信タイムスロット内の参照信号の区間の始めでは、誤差e(t)が大きくても、参照信号の区間の終わりには誤差e(t)が最小に収束する（又は０に収束する）。

さらに、ウェイト算出部５３は、受信タイムスロット内の重み係数を算出したシンボル期間及びそれ以降のシンボル期間において、算出した重み係数を乗算器５２１〜５２４に出力する。また、ウェイト算出部５３は、送信タイムスロットにおいて、対応する直前の受信タイムスロットで算出された重み係数を乗算器５８１〜５８４に出力する。

メモリ５５は、キャリブレーション処理以外（移動局との通常の通信）で使用される参照信号を表すシンボル列の波形データ、キャリブレーション処理で使用される所望信号を表すシンボル列の波形データ、および干渉信号を表すシンボル列の波形データを記憶する。参照信号は、受信タイムスロットにおいて既知の固定ビットパターン（固定シンボル）の受信区間においてシンボルタイミングに合せてウェイト算出部５３に読み出される。例えばＰＨＳの場合、受信タイムスロットの先頭に現れるＳＳ（スタートシンボル）、ＰＲ（プリアンブル）、ＵＷ（ユニークワード）などが固定シンボルである。

所望信号、干渉信号は、例えばＰＮ(Pseudo random Noise)符号などで既知のシンボルデータ列であればよく、互いに直交していることが望ましい。互いに直交していれば、ウェイトベクトルをより早く収束させ、正確に算出できるからである。なお、同じＰＮ符号や同じ固定シンボルを用いる場合には、タイミング（例えば０．５シンボル時間）をずらせばよい。

所望信号、干渉信号は、図２（ａ）のＡｎｔ３、４のようにユーザ処理部が２アンテナのアレー受信を制御する場合にはウェイト算出部５３によって参照信号（トレーニング信号）として読み出され、図２（ａ）のＡｎｔ１、２のようにユーザ処理部が単独送信を制御する場合には送信信号として読み出され、スイッチ５７を介して乗算器５８１〜５８４に供給される。ただし、乗算器５８１〜５８４の出力は、単独送信する無線部に対応する１つしか送信されない。

各ユーザ処理部は何れも同等の構成でよいが、説明の便宜上、キャリブレーション処理において各ユーザ処理部は固定的な処理を行なうものとする。

各ユーザ処理部の処理内容の一覧を図５に示す。図中Ant1〜Ant4は、物理的な無線部１〜無線部４に１対１で対応付けられる論理的な無線部を意味する。この対応関係を図６に示す。この対応関係は、多数あり得るが、本実施形態では図６に示すケース１〜４のように少なくとも４通りある。

同図において、キャリブレーション処理の前半（つまり図２（ａ）のような場合）では、制御部８０の制御によって全ての無線部が同じ周波数を用いて、Ant1、Ant2が送信、Ant3、Ant4が受信になっている。

この場合、図５の「前半」欄が示すように、ユーザ処理部５１ａは、Ant1に単独で所望信号を送信させる、つまり、所望信号を発生してAnt1に供給する。ユーザ処理部５１ｂは、Ant2に単独で干渉信号を送信させる、つまり、干渉信号を発生してAnt2に供給する。ユーザ処理部５１ｃは、Ant3及びAnt4からの各受信信号を対象に２アンテナのアレー受信を制御、つまり、ウェイトベクトルを算出する。

キャリブレーション処理の後半（つまり図２（ｂ）のような場合）では、制御部８０の制御によって全ての無線部が同じ周波数を用いて、Ant1、Ant2が受信、Ant3、Ant4が送信になっている。

この場合、図５の「後半」欄が示すように、ユーザ処理部５１ｃは、所望信号をAnt3及びAnt4からの２アンテナのアレー送信を制御、つまり、上記の算出されたウェイトベクトルを用いて所望信号を重み付けしてAnt3及びAnt4に供給する。このとき、ユーザ処理部５１ｃは、図２（ｂ）の(4)に示したように位相補償量Δθを変化させ、その後、図２（ｂ）の(6)に示したように振幅補償量Amp_coefを変化させる。ユーザ処理部５１ａは、Ant1に単独の受信信号を取得する。ユーザ処理部５１ｂは、位相補償量Δθ、振幅補償量Amp_coefがそれぞれ変化する毎に、Ant2からの単独の受信信号とその受信信号レベルをAnt2から取得する。
＜１．２．３ キャリブレーション処理＞
図８、図９は、キャリブレーション処理のより詳しい内容を示すフローチャートである。図中のｎは１から４までをカウントするための変数である。

信号処理部５０は、変数ｎを初期化（ｎ＝１）した後（ステップ８１）、物理的な無線部１〜４の中から論理的な無線部としてAnt1〜Ant4を選択する（ステップ８２）。ここでは、図２（ａ）（ｂ）に示したように、Ant１は所望信号の単独送受信用、Ant2は干渉信号の単独送受信用、Ant3とAnt4はアレー受信及びアレー送信用として選択される。

信号処理部５０は、Ant1から所望信号を、Ant2から干渉信号をそれぞれ送信させ（ステップ８３）、同時にAnt3およびAnt4を２アンテナのアダプティブアレー装置として、Ant1からの所望信号に対してアレーアンテナパターンの形成、すなわち、ＤＳＰ５０は、所望信号と干渉信号とが多重された受信波から、所望信号を分離するためのウェイトベクトルを算出する（ステップ８４）。このとき、Ant1への所望信号、Ant2への干渉信号は、ユーザ処理部５１ａ、５１ｂからそれぞれ供給される。Ant3およびAnt4からの各受信信号に対するウェイトベクトルは、ユーザ処理部５１ｃにより算出される。

もし、算出されたウェイトベクトルが十分に収束していない場合、つまり（19）式に示した誤差e(t)があるしきい値よりも大きい場合には、この時点でキャリブレーション処理を終了して、再度はじめからキャリブレーション処理を開始してもよい。

算出されたウェイトベクトルが十分に収束している場合、信号処理部５０は、Ant3およびAnt4を２アンテナのアダプティブアレー装置として、算出されたウェイトベクトルを用いて所望信号をアレー送信し、Ant2を単独受信に切り替える（ステップ８５）。このとき、ウェイトベクトルによる重み付けはユーザ処理部５１ｃによりなされる。重み付け後のAnt3、Ant4への各送信信号の位相、振幅を、θAnt3=θAnt3_est、θAnt4=θAnt4_est、A_Ant3=A_Ant3_est、A_Ant4=A_Ant4_estと表記する。

このアレー送信において信号処理部５０は、位相θAnt3、振幅A_Ant3、A_Ant4の値を固定したまま、位相補償量Δθを−１８０度〜＋１８０度まで１度ずつ変更させながらAnt4への送信信号の位相量に加えて（θAnt4=θAnt4_est+Δθ）、各ΔθについてAnt2における受信信号レベルを測定する（ステップ８６〜８９）。このときの位相補償量Δθは、図４に示した補正部５７４において、ユーザ処理部５１ｃから加算器５５４を通して入力される送信信号に加えられ、スイッチ５６４を通してAnt4に出力される。

信号処理部５０は、Ant2において測定された受信信号レベルが最小のときの、位相補償量ΔθをΔθ34(=(θTX3-θRX3)-(θTX4-θRX4))とする（ステップ９０）。

さらに、信号処理部５０は、位相θAnt3、θAnt4（=θAnt4_est+Δθ34）、振幅A_Ant3の値を固定したまま、Ant4の送信信号の振幅に、振幅補償量Amp_coefを徐々に（例えば、0.5〜２の範囲内で0.05ずつ）変化させながら乗じて（A_Ant4=A_Ant4_est*Amp_coef）、各Amp_coefについてAnt2における受信信号レベルを測定する（ステップ９１〜９４）。このときの振幅補償量Amp_coefは、図４に示した補正部５７４において、ユーザ処理部５１ｃから加算器５５４を通して入力される送信信号に乗ぜられ、スイッチ５６４を通してAnt4に出力される。

信号処理部５０は、Ant2において測定された受信信号レベルが最小のときの、振幅補償量Amp_coefをAmp34(=((ATX3/ARX3)/(ATX4/ARX4))とする（ステップ９５）。

以上によりAnt3に対するAnt4の相対的な位相変動量θ34と振幅変動量Amp34とが測定されたことになる。

さらに、信号処理部５０は、ステップ９６、９７によるループ処理により、物理的な無線部１〜４の中から選択される論理的な無線部としてのAnt1〜Ant4の組み合わせを変更しながら、２回目のループではΔθ41およびAmp41を、３回目のループではΔθ12およびAmp12を、４回目のループではΔθ23およびAmp23を測定する。

続いて、図９に示すように信号処理部５０は、測定した相対的な位相変動量（Δθ34、Δθ41、Δθ12、Δθ23）および振幅変動量（Amp34、Amp41、Amp12、Amp23）が妥当か否かを判定する（ステップ９８、９９）。この判定は、すでに説明した（17）式、（18）式をともに満たすか否かによる。もし、何れかを満たさない場合には、キャリブレーション処理を終了して、再度はじめから開始すればよい。

（17）式、（18）式の両式を満たす場合には、信号処理部５０は、位相補正値θ_hosei_1〜θ_hosei_4、振幅補正値A_hosei_1〜A_hosei_4を、既に説明した（９'）〜（16'）式に従って算出する（ステップ１００、１０１）。算出された補正値は、補正値保持部５７０に書き込まれ、キャリブレーション以外の通常のアレー送信時に各無線部の送信信号の補正に用いられる。

以上説明してきたように、本実施の形態におけるアダプティブアレー装置によれば、複数の無線部から選択された２つの無線部と、他の無線部との間で、アレー送信し、その受信信号に基づいて選択された無線部の伝送特性を測定するので、付加装置を設けなくても各無線部の相対的な伝送特性を算出することができる。
＜２．携帯電話機＞
図１に示したアダプティブアレー装置は無線基地局であって、４本のアンテナを送信用と受信用とに使い分けることによって、一の無線部を基準とする相対的な補正値を自装置内で測定（キャリブレーション）することができたが、２本のアンテナによりアレーアンテナパターンを形成して送受信するアダプティブアレー装置例えば携帯電話機では、自装置単独では上記補正値を測定することができない。このような携帯電話機では他の測定装置と協動して補正値を測定することになる。

また携帯電話機では、測定された補正値を保持しておき、基準となるアンテナ以外のアンテナの送信信号だけを補正値により補正するよう構成される。

以下、本発明のアダプティブアレー装置が移動体通信網の携帯電話機である場合の構成をまず説明し、次いで上記の測定装置について説明する。
＜２．１ 構成＞
図１０は、本発明の実施の形態における携帯電話機の主要部の構成を示すブロック図である。同図のように携帯電話機２００は、アンテナ２１０、切替スイッチ２１３、送信回路２１１、受信回路２１２からなる無線部（以下無線部Ａと呼ぶ）と、アンテナ２２０、切替スイッチ２２３、送信回路２２１、受信回路２２２からなる無線部（以下無線部Ｂと呼ぶ）と、ＤＳＰ２６０（図中の破線枠）と、外部Ｉ／Ｆ２５０とを備え、２本のアンテナによりアレーアンテナパターンを形成して送受信するアダプティブアレー装置である。

２本のアンテナ２１０、２２０は、それぞれ棒状のロッドアンテナ、面状のパターンアンテナ、ロッド先端のヘリカルアンテナ、チップアンテナ（基板上にチップ部品として取り付けられたアンテナ）等でよいが、ここでは、アンテナ２１０がロッドアンテナ、アンテナ２２０がチップアンテナとする。

破線枠で示したＤＳＰ２６０は、実際にはプログラムに従って動作するが、同図ではその動作を機能ブロックに分けて記載してある。ＤＳＰ２６０は、乗算器２１４、２２４、２１５、２２５、加算器２３０、復調回路２３１、再変調回路２３２、メモリ２３３、カウンタ２３４、スイッチ２３５、ウェイト計算部２３６、メモリ２３７、ウェイト制御部２３８、補正制御部２３９、位相器２４０、増幅器２４１、変調回路２４２に相当する。

乗算器２１４、２２４は、それぞれ受信回路２１２、２２２から入力される受信信号に、ウェイト計算部２３６からのウェイトベクトルＷ１、Ｗ２を乗じることにより重み付けする。

乗算器２１５、２２５は、それぞれ変調回路２４２から入力される送信信号に、ウェイト制御部２３８からウェイトベクトルＷ１、Ｗ２を乗じることにより重み付けし、送信回路２１１、位相器２４０に出力する。

加算器２３０は、乗算器２１４、２２４により重み付けされた受信信号の加算をする。

復調回路２３１は、加算器２３０による加算後の受信信号を復調する。復調結果は受信ビット列として出力される。

再変調回路２３２は、復調回路２３１から入力される受信ビット列を、シンボルデータ（シンボルの波形データ）に再変調する。

メモリ２３３は、参照信号テーブルを保持する。参照信号テーブルは、キャリブレーション処理以外（無線基地局からの通常の受信）で使用される参照信号を表すシンボルデータ（シンボルの波形データ）、キャリブレーション処理で使用される所望信号を表すシンボルデータを記憶する。参照信号、所望信号については無線基地局において説明したものと同様である。

カウンタ２３４は、通常の受信では、受信タイムスロットにおいて先頭から末尾のシンボルまでシンボルタイミングに同期してシンボル数（ＰＨＳでは０から１２０まで）をカウントする。このカウント値は、固定ビットパターンのシンボル期間とそうでない期間とを区別するために利用される。通常の受信では、第３シンボルから第１６シンボルまでのシンボル期間がＳＳ、ＰＲ、ＵＷの固定ビットパターンの期間に相当する。

スイッチ２３５は、通常の受信では、カウンタ２３４のカウント値が固定ビットパターンのシンボル期間を示すときは、メモリ２３３から読み出される参照信号を表すシンボルデータ（の波形データ）を選択し、それ以外の期間では再変調回路２３２からのシンボルデータを選択し、キャリブレーション処理では、メモリ２３３から読み出される所望信号を表すシンボルデータを選択する。

ウェイト計算部２３６は、通常の受信においてもキャリブレーション処理における受信においても、受信回路２１２、受信回路２２２から入力されるそれぞれ受信信号に重み付けしそれらを加算した結果と、スイッチ２３５から入力されるシンボルデータとの誤差を最小にするようにウェイトベクトルをシンボル毎に算出する。ウェイトベクトルの算出については、既に説明したウェイト算出部５３と同様である。

メモリ２３７は、ＲＡＭ、ＲＯＭを含み、ウェイト計算部２３６により算出されたウェイトベクトルと、無線部Ａを基準とした無線部Ｂの相対的な補正値とを記憶する。このウェイトベクトルは、通常の受信では受信タイムスロットの末尾のシンボルについて算出されたウェイトベクトルでよく、受信タイムスロット直後の送信タイムスロットにおいて利用され、キャリブレーション処理では所望信号の受信にて算出されたウェイトベクトルが記憶され、その後の所望信号の送信において利用される。無線部Ａ、ＢのウェイトベクトルをＷ１、Ｗ２とする。

また、補正値は、次の（２０）（２１）式により表され、キャリブレーション処理において測定された値がメモリ２３７中のＲＯＭの記憶領域に工場出荷前に書き込まれる。
（２０）Δθ12=((θTX1-θRX1)-(θTX2-θRX2))
（２１）Amp12=((ATX1/ARX1)/(ATX2/ARX2))
図１１に、補正値の説明図を示す。図中のθRX1、ARX1は、アンテナ２１０から切替スイッチ２１３及び受信回路２１２を信号が通過したことにより生じる位相変動量、振幅変動量をそれぞれ示す。θTX1、ATX1は、送信回路２１１及び切替スイッチ２１３からアンテナ２１０へ信号が通過したことにより生じる位相変動量、振幅変動量をそれぞれ示す。θRX2〜θRX4、ARX2〜ARX4も、それぞれの無線部における同様の位相変動量、振幅変動量を示す。上記（２０）（２１）のΔθ12、Amp12は、無線部Ａを基準にした無線部Ｂの相対的な位相変動量、振幅変動量をそれぞれ意味する。

ウェイト制御部２３８は、通常の送信では送信タイムスロットにおいてメモリ２３７からウェイトベクトルＷ１、Ｗ２を読み出して、乗算器２１５、２１６に出力する。キャリブレーション処理の所望信号送信時にも同様である。

補正制御部２３９は、通常の送信では送信タイムスロットにおいてメモリ２３７から補正値Δθ12、Amp12を読み出して、位相器２４０、増幅器２４１にそれぞれ出力する。また、補正制御部２３９は、キャリブレーション処理では所望信号の送信時にΔθを−１８０度〜＋１８０度まで例えば１度ずつ変更させながら位相器２４０に出力し、Ampを徐々に（例えば、0.5〜２の範囲内で0.05ずつ）変化させながら増幅器２４１に出力する。

位相器２４０は、補正制御部２３９から入力される補正値Δθ12の分だけ乗算器２２５から入力される送信信号の位相を補正する。

増幅器２４１は、補正制御部２３９から入力される補正値Amp12の分だけ位相器２４０から入力される送信信号の振幅を補正し、送信回路２２１に出力する。

変調回路２４２は、通常の送信では送信すべきビット列を変調して送信信号（シンボルデータ）を生成する。

外部Ｉ／Ｆ２５０は、ＤＳＰ２６０の入出力ポートおよびＤＳＰ２６０のメモリ（メモリ２３３、２３７を含む）のポートに接続されたコネクタであり、携帯電話機の基板上に設けられる。外部Ｉ／Ｆ２５０は、キャリブレーション処理において外部の測定装置に接続され、各種コマンドとその応答、プログラム、データの入出力に用いられる。

以上のように構成された携帯電話機によれば、通常の送受信において、受信タイムスロットで算出されたウェイトベクトルを用いてアレーアンテナパターンを形成して受信するとともにメモリ２３７にウェイトベクトルを記憶させ、その直後の送信タイムスロットにおいて記憶されているウェイトベクトルを用いてアレーアンテナパターンを形成して送信する。

この送信に際して、補正制御部２３９はメモリ２３７に記憶された補正値Δθ12、Amp12を用いて無線部Ｂに対する送信信号を補正する。その結果、受信時のアレーアンテナパターンと送信時のアレーアンテナパターンとがずれないように補正することができる。言い換えれば、無線部Ａと無線部Ｂとの位相及び振幅変動特性の差を、基準となる無線部Ａの送信信号を補正しないで、無線部Ｂの送信信号を補正するだけで、受信時の指向性と送信時の指向性とを一致させることができる。

さらに、外部Ｉ／Ｆ２５０を備えることにより外部の測定装置の制御の下でキャリブレーション処理を行なうことにより、上記の補正値の測定を容易に行なうことができる。

なお、Δθ12及びAmp12はウェイトベクトルと同じ物理量であるので、上記携帯電話機２００において、Δθ12及びAmp12を表す補正用ウェイトベクトルをメモリ２３７に記憶させ、位相器２４０及び増幅器２４１の代わりに乗算器を備える構成としてもよい。また、図４に示した補正部５７１〜５７４もそれぞれ、位相器２４０及び増幅器２４１と同等の回路、又は乗算器と同等の回路である。

また、アンテナ２１０、２２０がロッドアンテナ、チップアンテナというように、２本のアンテナ利得が異なる場合には、上記Δθ12を次式のようにアンテナ利得補償値A_cmpを加味した値としてもよい。
（２１’）Amp12=A_cmp・((ATX1/ARX1)/(ATX2/ARX2))
＜３．測定装置＞
＜３．１ 構成＞
図１２は、図１０の携帯電話機の補正値を測定（キャリブレーション）する測定装置の構成及び携帯電話機を示すブロック図である。

同図のように測定装置は、送受信装置３０１、送信装置３０２、タイミング調整器３３１、制御ＰＣ３３０、クロック生成回路３３２、Ｉ／Ｆ部３３３を備える。

送受信装置３０１は、図２に示したＡｎｔ２の役割を果たすため、アンテナ３１０、送信回路３１１、信号選択部３１２、受信回路３１３、レベル測定部３１４、スイッチ３１５を備え、干渉信号の送信の後携帯電話機２００から送信される所望信号の受信を行なう。

送信回路３１１は、信号選択部３１２から入力される干渉信号をスイッチ３１５を介してアンテナ３１０から送信する。

信号選択部３１２は、複数の干渉信号のシンボルデータ列を記憶し、１つを選択して送信回路３１１に出力する。複数の干渉信号は、ＰＮ符号で構成される第１干渉信号と、通常の送信タイムスロットと同じ固定ビットパターン（ＳＳ、ＰＲ、ＵＷ）を含む既知の符号列で構成される第２干渉信号とを含む。干渉信号の選択は制御ＰＣ３３０の指示による。

受信回路３１３は、携帯電話機２００から送受信装置３０１に対してヌルを向けた送信信号をアンテナ３１０及びスイッチ３１５を介して受信する。

レベル測定部３１４は、受信回路３１３により受信信号の受信信号レベルを測定し、測定した受信信号レベルを制御ＰＣ３３０に通知する。

送信装置３０２は、図２に示したＡｎｔ１の役割を果たすため、アンテナ３２０、送信回路３２１、信号選択部３２２を備え、所望信号を送信する。

送信回路３２１は、信号選択部３２２から入力される所望信号をスイッチ３２５を介してアンテナ３２０から送信する。

信号選択部３２２は、複数の所望信号のシンボルデータ列を記憶し、１つを選択して送信回路３２１に出力する。複数の所望信号は、第１干渉信号と直交するＰＮ符号で構成される第１所望信号と、通常の送信タイムスロットと同じ固定ビットパターン（ＳＳ、ＰＲ、ＵＷ）を含む既知の符号列で構成される第２所望信号とを含む。所望信号の選択は制御ＰＣ３３０の指示による。

タイミング調整器３３１は、信号選択部３１２、信号選択部３２２によりそれぞれ第１干渉信号、第１所望信号が選択された場合は、信号選択部３２２から入力されるクロック信号（シンボルクロック）をそのまま送受信装置３０１に出力し、信号選択部３２２によりそれぞれ第２干渉信号、第２所望信号が選択された場合は、信号選択部３２２から入力されるクロック信号を例えば０．５シンボル時間遅延させて送受信装置３０１に送受信装置３０１に出力する。遅延させる理由は、第２干渉信号と第２所望信号とは同じ固定ビットパターン（ＳＳ、ＰＲ、ＵＷなど）を含むからである。つまり、携帯電話機２００における所望信号の分離を容易にするためである。第１干渉信号と第１所望信号が選択された場合は、タイミング調整器３３１は遅延させないが、構成を簡単にするために遅延させるようにしてもよい。

制御ＰＣ３３０は、図２に示したキャリブレーション処理と同様に、携帯電話機２００の無線部Ａを基準とした無線部Ｂの補正値を測定するよう送受信装置３０１、送信装置３０２、タイミング調整器３３１、携帯電話機２００を制御する。

クロック生成回路３３２は、シンボルタイミングを示すクロック信号を送信装置３０２及びタイミング調整器３３１に出力する。

Ｉ／Ｆ部３３３は、携帯電話機２００内の外部Ｉ／Ｆ２５０に接続され、携帯電話機２００との間でコマンド、データの入出力を行なうためのインターフェースである。図１３に、本測定装置と携帯電話機２００との外観および物理的な接続例を示す。同図では携帯電話機２００は筐体を除いた基板のみを示してあり、Ｉ／Ｆ部３３３は基板上の外部Ｉ／Ｆ２５０に嵌合するコネクタである。また、送受信装置３０１、送信装置３０２は一般的なシグナルジェネレータにより構成することができる。あるいは送受信装置３０１、送信装置３０２は無線基地局や携帯電話機を改造して構成してもよい。

なお、外部Ｉ／Ｆ２５０はコネクタでなくても基板上に設けられた複数のパッドとしてもよい。この場合Ｉ／Ｆ部３３３は複数のパッドに接続するプローブとすればよい。

また、図１３に示した測定装置及び携帯電話機は、キャリブレーション処理時には電波暗室等の電磁シールドされた環境下に置くことが望ましい。
＜３．２ キャリブレーション処理＞
図１４、図１５は、制御ＰＣ３３０の制御により実行されるキャリブレーション処理を示すフローチャートである。同図は、図８、図９と基本的に同内容の処理を示しているが、各ステップを実行する主体が異なっている。図中の（ＰＣ→Ｋ）は制御ＰＣ３３０から携帯電話機２００への指示（コマンド）又はデータをトリガーとするステップを、（ＰＣ→Ｔ）は制御ＰＣ３３０から送受信装置３０１又は送信装置３０２への指示（コマンド）又はデータをトリガーとするステップを、（ＰＣ）は制御ＰＣ３３０内の処理されるステップを意味する。ｎは１から２までをカウントするための変数である。

制御ＰＣ３３０は、変数ｎを初期化（ｎ＝１）した後（ステップ１８１）、論理的な無線部Ant1〜Ant4を、送信装置３０２、送受信装置３０１、無線部Ａ（図中のＴＸ１、ＲＸ１）、無線部Ｂ（図中のＴＸ２、ＲＸ２）と決定する（ステップ１８２）。これらは、図２（ａ）（ｂ）に示したAnt1〜Ant４に相当する。

制御ＰＣ３３０は、Ant1（送信装置３０２）、Ant2（送受信装置３０１）に第１所望信号、第１妨害信号を送信するよう指示する。これにより送信装置３０２、送受信装置３０１から第１所望信号波、第１妨害信号波がそれぞれ同一周波数で送信される（ステップ１８３）。さらに、制御ＰＣ３３０は、Ant3およびAnt4を２アンテナのアダプティブアレー装置として、Ant1からの所望信号に対してアレーアンテナパターンの形成、すなわち、所望信号と干渉信号とが多重された受信波から、所望信号を分離するためのウェイトベクトルを算出するよう携帯電話機２００に指示する。これにより携帯電話機２００のウェイト計算部２３６は第１所望信号を受信するためのウェイトベクトルを算出する（ステップ１８４）。

もし、算出されたウェイトベクトルが十分に収束していない場合、つまり（19）式に示した誤差e(t)があるしきい値よりも大きい場合には、携帯電話機２００から制御ＰＣ３３０にその旨を通知し、制御ＰＣ３３０は、この時点でキャリブレーション処理を終了して、再度はじめからキャリブレーション処理を開始してもよい。

算出されたウェイトベクトルが十分に収束している場合、制御ＰＣ３３０は、Ant3およびAnt4を２アンテナのアダプティブアレー装置として、算出されたウェイトベクトルを用いて所望信号をアレー送信するよう指示し、Ant2（送受信装置３０１）に所望信号を受信するように指示する。これにより携帯電話機２００は送信装置３０２にヌルを向けたアレーアンテナパターンを形成して所望信号をアレー送信する（ステップ１８５）。このときの重み付け後のAnt3、Ant4への各送信信号の位相、振幅を、θAnt3=θAnt3_est、θAnt4=θAnt4_est、A_Ant3=A_Ant3_est、A_Ant4=A_Ant4_estと表記する。

このアレー送信の間、制御ＰＣ３３０は、位相θAnt3、振幅A_Ant3、A_Ant4の値を固定したまま、位相補償量Δθを−１８０度〜＋１８０度まで１度ずつ変更させながらAnt4の送信信号に位相量Δθを加える（θAnt4=θAnt4_est+Δθ）ように携帯電話機２００に指示し、各Δθに対応する受信信号レベルの測定結果を送受信装置３０１から取得し、制御ＰＣ３３０内のメモリに記憶する（ステップ１８６〜１８９）。このときの位相補償量Δθは、図１０に示した補正制御部２３９及び位相器２４０によって、乗算器２２５からの送信信号に加えられる。

さらに制御ＰＣ３３０は、各θ毎の受信信号レベルをメモリ内に蓄積し、そのうち受信信号レベルが最小のときの、位相補償量ΔθをΔθ34(=図１１のΔθ12)とする（ステップ１９０）。

さらに、制御ＰＣ３３０は、位相θAnt3、θAnt4（=θAnt4_est+Δθ34）、振幅A_Ant3の値を固定したまま、Ant4の送信信号の振幅に、振幅補償量Amp_coefを徐々に（例えば、0.5〜２の範囲内で0.05ずつ）変化させながら乗じる（A_Ant4=A_Ant4_est*Amp_coef）ことを携帯電話機２００に指示し、各Amp_coefについてAnt2における受信信号レベルを測定するよう送受信装置３０１に指示してその測定結果を取得し、内部のメモリに記憶する（ステップ１９１〜１９４）。このときの振幅補償量Amp_coefは、図１０に示した補正制御部２３９及び増幅器２４１において、位相器２４０からの送信信号に乗ぜられる。

さらに、制御ＰＣ３３０は、メモリに記憶された受信信号レベルが最小のときの、振幅補償量Amp_coefをAmp34(=図１１のAmp12）とする（ステップ１９５）。

以上により、携帯電話機２００内のAnt3（無線部Ａ）に対するAnt4（無線部Ｂ）の相対的な位相変動量Δθ12と振幅変動量Amp12とが測定されたことになる。

さらに、制御ＰＣ３３０は、Ant3とAnt4とを入れ替え、つまりAnt3を無線部Ｂ、Ant4を無線部Ａとし（ステップ１９６、１９７）て同様の処理（ステップ１８３〜１９５）を行なう。ただし、ステップ１８７、１９２では、携帯電話機２００における位相器２４０、増幅器２４１は位相、振幅を変化させないで、ウェイト制御部２３８において、上記のΔθ、A_coefをウェイトベクトルＷ２に上乗せしたウェイトベクトルを算出し、乗算器２１５において算出されたウェイトベクトルを用いて重み付けする。

この２回目の処理により、無線部Ｂを基準にした無線部Ａの相対的な補正値Δθ21、Amp21が測定される。この補正値は携帯電話機２００では使用されないが、以下の補正値Δθ12、Amp12の正当性の判定のために使用される。

すなわち、制御ＰＣ３３０は、測定した相対的な位相変動量（Δθ12、Δθ21）および振幅変動量（Amp12、Amp21）が妥当か否かを判定する（ステップ１９８、１９９）。この判定は、次の（22）、（23）式をともに満たすか否かによる。この式は(17)、(18)式を二項にして点以外は同様である。
（22）｜Δθ12＋Δθ21｜＜θthre
（23）A_thre_min ＜Amp12*Amp21＜A_thre_max
もし、制御ＰＣ３３０は、（22）、（23）式の何れかを満たさない場合には、キャリブレーション処理を終了して、再度はじめから開始すればよい。その場合所望信号、干渉信号を変更するなどの条件を変更することが望ましい。

（17）式、（18）式の両式を満たす場合には、制御ＰＣ３３０は、補正値Δθ12、Amp12をメモリ２３７に書き込むように携帯電話機２００に指示する（ステップ２００）。これにより携帯電話機２００のメモリ２３７は補正値Δθ12、Amp12を記憶する。

以上説明してきたように、本測定装置によれば、携帯電話機２００内の無線部Ａを基準とした無線部Ｂの相対的な補正値を測定し、携帯電話機２００に補正値を設定する。
＜４ その他の変形例＞
以下、上記実施形態に示した構成に対する変形例を示す。
（１）上記無線基地局では、４つある全ての無線部について相対的な位相変動量及び振幅変動量を測定したが、各無線部の補正値を算出するには全ての無線部の数より１少ない数の無線部について相対的な位相変動量及び振幅変動量を測定すれば足りる。例えば、図６に示したケース１〜ケース３までについて測定すれば足りる。なぜなら、補正値が１つの無線部を基準とする相対値であり、基準となる無線部は補正しなくてよいからである。

また、上記実施形態において全ての無線部について相対的な位相変動量及び振幅変動量を測定しているのは、（17）式、（18）式による位相変動量、振幅変動量の正当性を判定するためである。
（２）図２（ｂ）におけるAnt3とAnt4によるアレー送信で使用するウェイトベクトルは、図２（ａ）におけるアレー受信にて算出されたものでなくてもよい。例えば、前回のキャリブレーション処理にて使用したウェイトベクトルをメモリに記憶しておき利用してもよいし、Ant2にヌルを向ける性質があるウェイトベクトルを外部から取得してもよいし、予め記憶しておいてもよい。この場合図２（ａ）の処理は省略することができる。

また、Ant2にヌルを向ける性質があるウェイトベクトルとして、図２（ａ）においてAnt2に強制ヌルを向けるウェイトベクトルを算出するようにしてもよい。強制ヌルとは、特定の方向に対してヌルを向けることをいう。
（３）上記実施形態では、図２（ｂ）のようにAnt2における受信信号レベルが最小になったときのΔθ、A_AmpをΔθ34、Amp34として求めた。これの代わりに、又はこれと共に、Ant1における受信信号レベルが最大になったときのΔθ、A_AmpをΔθ34、Amp34としてもよい。図２（ｂ）でのアレーアンテナパターンはAnt1に最大の利得が得られるように形成されているからである。
（４）図８、９のキャリブレーション処理では、全無線部について相対的な位相変動量、振幅変動量を測定しているが、図２（ａ）（ｂ）のように１つの無線部について、又は２つの無線部について相対的な位相変動量、振幅変動量を測定するだけでもよい。例えば、既に、補正値保持部５７０が各無線部の補正値を保持している場合には、当該無線部の補正値の算出に必要な位相変動量、振幅変動量を測定すれば足りる。
（５）上記の無線基地局においてキャリブレーション処理は、定期的に行なうことが望ましい。無線基地局の設置環境や経年変化により、送信時と受信時の特性差が変化するからである。

この場合、補正値保持部５７０に各無線部の位相変動量、振幅変動量も保持させておき、新たに測定した位相変動量、振幅変動量と部分的に比較／更新をするようにしてもよい。この比較結果が大きく異なる（しきい値以上である）場合には、キャリブレーション処理を全無線部について実行するようにしてもよい。
（６）上記実施形態では、信号処理部５０がキャリブレーション処理のほぼ全部を制御しているが、制御部８０と分担するようにしてもよい。
（７）上記実施形態では、Ant2にヌルを向けるために２つの無線部Ant3、Ant4によるアレー送信を前提に説明したが、１つの無線部の単独送信を他の１つの無線部が単独受信して、受信時の信号における位相変動、振幅変動をθxy、Amp_xyとして直接求めるようにしてもよい。この場合、送信側から受信側に無変調信号などの既知の信号を送信し、受信側の無線部から信号処理部５０入力される信号から位相変動量、振幅変動量を測定すればよい。
（７）上記実施形態に示したように無線基地局としてのアダプティブアレー装置における本願発明の主要部は、アダプティブアレー装置内に備えられた信号処理部５０つまりデジタル信号プロセッサがプログラムを実行することにより実現される。このプログラムは、ＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ又はＲＡＭに格納され、ＲＯＭ交換によりバージョンアップされ、プログラム記録媒体、ネットワーク又は電話回線を介してＥＥＰＲＯＭやＲＡＭにダウンロードしてデジタル信号プロセッサが読み取ることができる。
（８）上記携帯電話機２００において、補正制御部２３９、位相器２４０及び増幅器２４１を備えないで、それらの機能をウェイト制御部２３８及び乗算器２２５により実現するよう構成してもよい。この場合ウェイト制御部２３８は、メモリ２３７からウェイトベクトルＷ２に、補正値Δθ12、Amp12を加味したウェイトベクトルを算出し、算出したウェイトベクトルにより乗算器２２５において重み付けするよう構成すればよい。これは、ウェイトベクトルがそもそも位相及び振幅と同等の物理量だからである。さらにこの場合、無線部Ａ、Ｂのいずれを基準としてもよい。また、図１０の破線内はＤＳＰ２６０にて実現される機能を示しているので、実施形態の構成も上記の構成も実質的に同じ構成であり容易に実現することができる。
（９）図８のステップ８７、８８、図１４の１８７、１８８では、それぞれ位相、振幅を一定の刻み幅（位相を−１８０度から１８０度の範囲で１度ずつ、振幅の倍率を０．５０から２．００の範囲で０．０５ずつ）で変更しながら、順次受信信号レベルを測定するよう構成しているが、大きな刻み幅（例えば位相では９０度ずつ、振幅では０．５ずつ）で測定して、その受信レベルが極小になる位相量、振幅の倍率を見出してから、見出した位相量、振幅の倍率の含む第２の範囲で小さな刻み幅（例えば１度、０．０５）で変更しながら受信信号レベルを測定するようにしてもよい。これによりキャリブレーション処理の時間短縮を図ることができる。

また、図８のステップ８７、８８、図１４の１８７、１８８では、最小となる位相量、振幅の倍率を発見した時点で、当該ステップを中止するよう構成してもよい。
（１１）上記実施形態では携帯電話機２００が２つの無線部を備えているが、３つ以上の無線部を備えるように構成してもよい。その場合、アンテナの実装は、ロッドアンテナ、パターンアンテナ、チップアンテナから選択的に組み合わせればよい。また、測定装置は、基準となる１つの無線部以外の無線部の各々についての基準無線部に対する補正値を測定し、携帯電話機は、基準無線部以外の各々の送信信号を補正するように構成すればよい。この場合上記（８）の理由により、何れの無線部を基準とすることができる。また、図１４、図１５のキャリブレーション処理では、基準無線部と測定対象の無線部のそれぞれについて、ステップ１８２〜１９２によって補正値を測定し、その後に図９のステップ９８、９９と同様に測定した補正値の正当性を判定すればよい。

さらに、携帯電話機が４つ以上の無線部を備える場合には、外部の測定装置を設けなくても、実施例中の無線基地局と同様に携帯電話機単体でキャリブレーション処理を行なう構成とすることができる。この場合、外部装置から、キャリブレーション処理用のプログラムを外部Ｉ／Ｆ２５０を介して携帯電話機内のメモリにダウンロードし、測定後に消去する構成とすればよい。また、当該プログラムをメモリに残しておく（ＲＯＭに記憶させておく）構成としてもよい。ＲＯＭに記憶させた場合には、出荷後にユーザ操作によりキャリブレーション処理を行なうことができ、無線部の経時変化を吸収することができる。
（１２）上記実施形態では、制御ＰＣ３３０がキャリブレーション処理の主体となって、携帯電話機２００、送受信装置３０１、送信装置３０２を制御しているが、制御ＰＣ３３０から携帯電話機２００の外部Ｉ／Ｆ２５０を介してキャリブレーション処理を行なうプログラムを携帯電話機２００内部のメモリにダウンロードして携帯電話機２００が制御の主体となるよう構成してもよい。
（１３）上記実施形態では、外部Ｉ／Ｆ２５０を介して制御ＰＣ３３０とコマンド、データの入出力を行っているが、無線部を介してコマンド、データ、プログラムの入出力を行ない、ＤＳＰ２６０がコマンド解釈、プログラム実行を行なうよう構成してもよい。この場合、外部Ｉ／Ｆ２５０を備える必要がない分コストを低減することができる。

本発明の実施の形態におけるアダプティブアレー装置の主要部の概略構成を示す図である。 相対的な位相変動量Δθ34、振幅変動量Amp34を測定する場合のアダプティブアレー装置の概略動作を示す説明図である。 無線基地局の全体構成を示すブロック図である。 信号処理部５０の詳細な構成を示すブロック図である。 各ユーザ処理部の処理内容の一覧を示す図である。 物理的な無線部１〜無線部４と論理的な無線部Ant1〜Ant4との対応関係を示す図である。 ユーザ処理部５１ａの詳細な構成を示すブロック図である。 キャリブレーション処理の内容を示すフローチャートである。 キャリブレーション処理の続きを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態における携帯電話機の主要部の構成を示すブロック図である。 相対的な補正値の説明図である。 携帯電話機の補正値を測定する測定装置の構成及び携帯電話機を示すブロック図である。 本測定装置と携帯電話機２００との外観及び物理的な接続例を示す。 制御ＰＣ３３０によるキャリブレーション処理の内容を示すフローチャートである。 制御ＰＣ３３０によるキャリブレーション処理を続きを示すフローチャートである。

符号の説明

１〜４ 無線部
１０〜４０ アンテナ
１１〜１４ フロントエンドユニット
５０ 信号処理部
５１ａ〜５１ｄ ユーザ処理部
５３ ウェイト算出部
５４ 加算器
５５ メモリ
５６、５７ スイッチ
６０ モデム部
７０ ベースバンド部
８０ 制御部
１１１ 送信部
１１２ 受信部
１１３ アンテナスイッチ
５２１〜５２４ 乗算器
５５１〜５５４ 加算器
５６１〜５６４ スイッチ
５６４ スイッチ
５７０ 補正値保持部
５７２〜５７４ 補正部
５８１〜５８４ 乗算器
２００ 携帯電話機
２１０、２２０ アンテナ
２１１、２２１ 送信回路
２１２、２２２ 受信回路
２１３、２２３ 切替スイッチ
２１４、２１５、２２５ 乗算器
２３０ 加算器
２３１ 復調回路
２３２ 再変調回路
２３３ メモリ
２３４ カウンタ
２３５ スイッチ
２３６ ウェイト計算部
２３７ メモリ
２３８ ウェイト制御部
２３９ 補正制御部
２４０ 位相器
２４１ 増幅器
２４２ 変調回路
２５０ 外部Ｉ／Ｆ
２６０ ＤＳＰ

Claims (14)

1. 送信部と受信部とアンテナとからなる無線部を複数備えるアダプティブアレー装置であって、
   複数の無線部から２つの無線部を選択する選択手段と、
   前記選択手段により選択された２つの無線部は、選択されなかった１つの無線部のアンテナにヌルを向けたアレーアンテナパターンを形成して信号を送信するとともに、前記選択された２つの無線部のうちの一方の無線部における送信信号の位相及び振幅の少なくとも一方を変化させ、
   変化中に、ヌルを向けられた無線部における受信信号レベルが最小になったときの前記位相及び振幅の少なくとも一方を伝送特性とし、前記伝送特性に基づいて無線部毎の補正値を算出する制御手段と
   を備え、
   前記選択手段は、選択された無線部の伝送特性の測定が終了する毎に、別の無線部を順次選択し、
   前記制御手段は、順次選択された無線部について測定された伝送特性に基づいて無線部毎の補正値を算出する
   ことを特徴とするアダプティブアレー装置。
2. 前記選択された２つの無線部は、選択されなかった無線部の１つから送信された信号を排除するようアレー受信したときのウェイトベクトルを用いることにより、前記ヌルを向けたアレーアンテナパターンを形成する
   ことを特徴とする請求項１記載のアダプティブアレー装置。
3. 送信部と受信部とアンテナとからなる無線部を複数備えるアダプティブアレー装置であって、
   複数の無線部から２つの無線部を選択する選択手段と、
   前記選択手段により選択された２つの無線部は、選択されなかった１つの無線部のアンテナに指向性を向けたアレーアンテナパターンを形成して前記信号を送信するとともに、前記選択された２つの無線部のうち一方の無線部における送信信号の位相及び振幅の少なくとも一方を変化させ、
   前記制御手段は、変化中に、指向性を向けられた無線部における受信信号レベルが最大になったときの前記位相及び振幅の少なくとも一方を伝送特性とし、前記伝送特性に基づいて無線部毎の補正値を算出する制御手段と
   を備え、
   前記選択手段は、選択された無線部の伝送特性の測定が終了する毎に、別の無線部を順次選択し、
   前記制御手段は、順次選択された無線部について測定された伝送特性に基づいて無線部毎の補正値を算出する
   ことを特徴とするアダプティブアレー装置。
4. 送信部と受信部とアンテナとからなる無線部を複数備えるアダプティブアレー装置であって、
   複数の無線部から４つの無線部を第１〜第４無線部として選択する選択手段と、
   第１無線部のアンテナに対して指向性を向けかつ第２無線部のアンテナに対してヌルを向けるウェイトベクトルを用いて、第３及び第４無線部にアレー送信させ、
   第１又は第２無線部による受信信号レベルに基づいて、第３無線部と第４無線部との間の相対的な伝送特性を測定する制御手段と
   を備えることを特徴とするアダプティブアレー装置。
5. 前記選択手段は、各無線部を一度ずつ第４無線部として複数回選択し、
   前記制御手段は、各無線部について測定された相対的な伝送特性を基に、１つの無線部を基準とする相対的な補正値を無線部毎に算出する
   ことを特徴とする請求項４記載のアダプティブアレー装置。
6. 前記制御手段は、前記アレー送信時に第４無線部の送信信号の位相を変化させ、変化中に第２無線部による受信信号レベルが最小になったときの前記位相を、第３無線部に対する第４無線部の相対位相変動量とし、
   前記アレー送信時に第４無線部の送信信号の振幅を変化させ、変化中に第２無線部による受信信号レベルが最小になったときの前記振幅を、第３無線部に対する第４無線部の相対振幅変動量とする
   ことを特徴とする請求項４記載のアダプティブアレー装置。
7. 送信部と受信部とアンテナとからなる無線部を複数備えるアダプティブアレー装置であって、
   複数の無線部から４つの無線部を第１〜第４無線部として選択する選択手段と、
   第１無線部から所望信号を、第２無線部から干渉信号を送信させるとともに、第３及び第４無線部により干渉信号を排除して所望信号をアレー受信するためのウェイトベクトルを算出し、
   算出されたウェイトベクトルを用いて、第３及び第４無線部に信号をアレー送信させるとともに、第１又は第２無線部による受信信号レベルに基づいて、第３無線部と第４無線部との間の相対的な伝送特性を測定する制御手段と
   を備えることを特徴とするアダプティブアレー装置。
8. 前記選択手段は、全ての無線部が一度第４無線部となるように複数回選択し、
   前記制御手段は、各無線部の相対的は伝送特性に基づいて無線部毎の補正値を算出する
   ことを特徴とする請求項７記載のアダプティブアレー装置。
9. 前記制御手段は、前記アレー送信時に第４無線部の送信信号の位相を変化させ、変化中に第２無線部による受信信号レベルが最小になったときの前記位相を、第３無線部に対する第４無線部の相対位相変動量とし、
   前記アレー送信時に第４無線部の送信信号の振幅を変化させ、変化中に第２無線部による受信信号レベルが最小になったときの前記振幅を、第３無線部に対する第４無線部の相対振幅変動量とする
   ことを特徴とする請求項８記載のアダプティブアレー装置。
10. 前記制御手段は、さらに、無線部毎の相対的な伝送特性の総和又は積が所定範囲内にあるか否かにより伝送特性の正当性を判定する
    ことを特徴とする請求項９記載のアダプティブアレー装置。
11. 送信部と受信部とアンテナとからなる無線部を複数備えるアダプティブアレー装置に用いられるキャリブレーション方法であって、
    複数の無線部から２つの無線部を選択し、
    選択された２つの無線部から、選択されなかった１つの無線部のアンテナにヌルを向けたアレーアンテナパターンを形成して信号を送信するとともに、選択された２つの無線部のうちの一方の無線部における送信信号の位相及び振幅の少なくとも一方を変化させ、
    変化中に、ヌルを向けられた無線部における受信信号レベルが最小になったときの前記位相及び振幅の少なくとも一方を伝送特性とし、前記伝送特性に基づいて無線部毎の補正値を算出し、
    選択された無線部の伝送特性の測定が終了する毎に、別の無線部を順次選択し、
    順次選択された無線部について測定された伝送特性に基づいて無線部毎の補正値を算出する
    ことを特徴とするキャリブレーション方法。
12. 送信部と受信部とアンテナとからなる無線部を複数備えるアダプティブアレー装置に用いられるキャリブレーション方法であって、
    複数の無線部から２つの無線部を選択し、
    選択された２つの無線部から、選択されなかった１つの無線部のアンテナに指向性を向けたアレーアンテナパターンを形成して信号を送信するとともに、選択された２つの無線部のうちの一方の無線部における送信信号の位相及び振幅の少なくとも一方を変化させ、
    変化中に、指向性を向けられた無線部における受信信号レベルが最大になったときの前記位相及び振幅の少なくとも一方を伝送特性とし、前記伝送特性に基づいて無線部毎の補正値を算出し、
    選択された無線部の伝送特性の測定が終了する毎に、別の無線部を順次選択し、
    順次選択された無線部について測定された伝送特性に基づいて無線部毎の補正値を算出する
    ことを特徴とするキャリブレーション方法。
13. 送信部と受信部とアンテナとからなる無線部を複数備え、ＣＰＵを備えるアダプティブアレー装置にキャリブレーション処理を実行させるプログラムであって、
    前記キャリブレーション処理は、
    複数の無線部から２つの無線部を選択する選択ステップと、
    選択された２つの無線部から、選択されなかった１つの無線部のアンテナにヌルを向けたアレーアンテナパターンを形成して信号を送信するとともに、選択された２つの無線部のうちの一方の無線部における送信信号の位相及び振幅の少なくとも一方を変化させ、
    変化中に、ヌルを向けられた無線部における受信信号レベルが最小になったときの前記位相及び振幅の少なくとも一方を伝送特性とし、前記伝送特性に基づいて無線部毎の補正値を算出するステップと、
    選択された無線部の伝送特性の測定が終了する毎に、別の無線部を順次選択し、
    順次選択された無線部について測定された伝送特性に基づいて無線部毎の補正値を算出するステップと
    を含むことを特徴とするプログラム。
14. 送信部と受信部とアンテナとからなる無線部を複数備え、ＣＰＵを備えるアダプティブアレー装置にキャリブレーション処理を実行させるプログラムであって、
    前記キャリブレーション処理は、
    複数の無線部から２つの無線部を選択する選択ステップと、
    選択された２つの無線部から、選択されなかった１つの無線部のアンテナに指向性を向けたアレーアンテナパターンを形成して信号を送信するとともに、選択された２つの無線部のうちの一方の無線部における送信信号の位相及び振幅の少なくとも一方を変化させ、
    変化中に、指向性を向けられた無線部における受信信号レベルが最大になったときの前記位相及び振幅の少なくとも一方を伝送特性とし、前記伝送特性に基づいて無線部毎の補正値を算出するステップと、
    選択された無線部の伝送特性の測定が終了する毎に、別の無線部を順次選択し、
    順次選択された無線部について測定された伝送特性に基づいて無線部毎の補正値を算出するステップと
    を含むことを特徴とするプログラム。

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