JP6801781B2 - 処理装置、処理方法、処理プログラム及びアレイアンテナの校正装置 - Google Patents
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Description
<第一実施形態>
第一実施形態は、アダマール行列の拡張により多値の位相値への位相変調(以下、「多値位相変調」という。)を行うことにより振幅位相偏差の校正を行う校正システムに関する実施形態である。
[構成]
図1は、第一実施形態の校正システムの例である校正システム400の構成を表す概念図である。なお、図1に破線で表す経路は制御用信号の経路である。
[動作]
次に、第一実施形態の校正システムが行う動作の動作例について説明する。当該動作例は、位相設定部140a及び140bの各々が、Nビット(Nは2以上の整数)の位相設定部(例えば位相器)の場合についての動作例である。当該動作例は、さらに、位相制御部230が生成する制御情報に含まれる位相値が4値である場合についての動作例である。
[効果]
第一実施形態の校正システムは、各設定部において入力信号に対して位相を設定するための制御情報に含まれる位相値列を多値化する。これにより前記校正システムは、各設定部における位相の設定を、当該位相値列を含む行列からなる一つの制御情報により行わせることを可能にする。そのため、前記校正システムは、短時間での前記設定を可能にする。
<第二実施形態>
第二実施形態は、各々のアンテナ素子について4又は8の位相値を用いる校正システムについての実施形態である。
[構成]
第二実施形態の校正システムは、図1に表す第一実施形態の校正システム400と同じである。校正システム400の説明は前述の通りである。
[動作]
次に、第二実施形態の校正システムが行う動作例を説明する。当該動作例は、位相設定部140a及び140bの各々が、Nビット(Nは2以上の整数)の位相設定部の場合についての動作例である。当該動作例は、さらに、位相制御部230から位相設定部140a及び140bの各々に送られる制御情報に含まれる位相値が4値である場合についての動作例である。
[効果]
第二実施形態の校正システムは、まず、第一実施形態の校正システムと同様な効果を奏する。
<第三実施形態>
第三実施形態は、三つ以上のアンテナ素子を備える校正システムについての実施形態である。
[構成]
図2は、第三実施形態の校正システムの例である校正システム400aの構成を表す概念図である。なお、図2に破線で表す経路は制御用信号の経路である。
[動作]
次に、第三実施形態の校正システムの動作例を説明する。当該動作例は、位相設定部140aa乃至140bbの各々が、Nビット(Nは2以上の整数)の位相設定部(位相器)の場合についての動作例である。当該動作例は、さらに、位相制御部230aから位相設定部140aa乃至140bbの各々に送られる制御情報に含まれる位相値が4値の場合についての動作例である。
[効果]
第三実施形態の校正システムは、アンテナ装置が四つ以上のアンテナ素子を備える場合において、第二実施形態の校正システムと同様の効果を奏する。
<第四実施形態>
第四実施形態は、アンテナ装置が備える複数の送信用のアンテナ素子の振幅位相の校正を行うための校正システムに関する実施形態である。
[構成]
図7は、第四実施形態の校正システムの第一の例である校正システム401の構成を表す概念図である。図7に破線で表す経路は制御用信号の経路である。
[効果]
第四実施形態の校正システムは、複数の送信用のアンテナ素子を備えるアンテナ装置において、各アンテナ素子間の位相調整を行うための情報である相関値を出力し得る。そのため、複数の送信用のアンテナ素子を備えるアンテナ装置において、前記校正システムは、各アンテナ素子間の位相調整を可能にする。
(付記1)
校正用信号についての、複数のアンテナ素子の各々による受信信号又は前記アンテナ素子の各々からの送信信号の、位相値について、所定の3値以上の位相値からの設定を、一つの制御情報から抽出した情報により行い、前記設定を行った信号である設定信号を導出する設定部群と、
前記設定信号の和と前記制御情報との相関を表す値である相関値を出力する演算部と、
を備える処理装置。
(付記2)
前記制御情報が、前記設定部群の各設定部に対して送付される位相値列からなる位相値列群を含む、付記1に記載された処理装置。
(付記3)
前記位相値列の各々が、前記3値以上の位相値により表現される、付記2に記載された処理装置。
(付記4)
前記位相値列の各々が、直交符号を生成する行列であるアダマール行列と前記アダマール行列を位相回転した第二行列とを行方向に拡張した第三行列により生成される、付記2又は付記3に記載された処理装置。
(付記5)
前記設定を、前記制御情報による第一の位相値に係る前記設定である第一設定と、前記第一設定を行った信号について前記制御情報により行う第二の位相値に係る前記設定である第二設定とにより行う、付記1に記載された処理装置。
(付記6)
前記第一設定が、所定の三つ以上の位相値から行う前記設定であり、前記第二設定が所定の二つ以上の位相値から行う前記設定である、付記5に記載された処理装置。
(付記7)
前記二つ以上の位相値が二つの位相値であり、前記二つの位相値のうちの一方と他方との位相差が180度である、付記6に記載された処理装置。
(付記8)
前記制御情報が、前記設定部群の各設定部に対して送付される位相値列からなる位相値列群を含む、付記5乃至付記7のうちのいずれか一に記載された処理装置。
(付記9)
前記位相値列の各々が、前記3値以上の位相値により表現される、付記8に記載された処理装置。
(付記10)
前記位相値列の各々が、多値位相を要素とする正方行列と、前記正方行列の共役をとった行列を行方向に拡張した行列により生成される、付記8又は付記9に記載された処理装置。
(付記11)
前記複数の前記アンテナ素子は、同一のアンテナ装置が備えるものである、付記1乃至10のうちのいずれか一に記載された処理装置。
(付記12)
付記1乃至付記11のうちのいずれか一に記載された処理装置と、前記相関値から前記複数の前記アンテナ素子の校正を行うための校正係数を導出する導出部と備える、校正装置。
(付記13)
送信された校正用信号についての、第一のアンテナによる受信信号である第一信号の位相値の、予め定められた3値以上の位相値からの設定である第一設定を、第一制御情報により行う第一設定部と、
前記校正用信号についての、第二のアンテナによる受信信号である第二信号の位相値の、前記3値以上の位相値からの設定である第二設定を、第二制御情報により行う記第二設定部と、
前記第一設定が行われた第一信号と前記第二設定が行われた第二信号とを合波した合波信号を生成する合波部と、
前記第一制御情報の前記第一設定部への送付と、前記第二制御情報の第二設定部への送付とを行う制御部と、
前記合波信号と、前記第一制御情報及び前記第二制御情報と、の相関を表す値である相関値を出力する処理部と、
を備える処理装置。
(付記14)
前記第一のアンテナ及び前記第二のアンテナがともに同一のアンテナ装置に備えられる、付記13に記載された処理装置。
(付記15)
前記第一制御情報が、前記第一設定部に対して、前記第一信号の位相値を前記3値以上の位相値に設定させ得る位相値の列である第一位相値列を含み、前記第二設定部に対して、前記第二信号の位相値を前記3値以上の位相値に設定させ得る位相値の列である第二位相値列を含む、付記13又は付記14に記載された処理装置。
(付記16)
送信された校正用信号についての、複数のアンテナ素子の各々による受信信号の位相値の、所定の3値以上の位相値からの設定を、一つの制御情報から抽出した情報により行い、
前記設定が行われた前記受信信号の各々を互いに合波した合波信号を生成し、
前記合波信号と前記制御情報との相関を表す値である相関値を出力する、
処理方法。
(付記17)
送信された校正用信号についての、複数のアンテナ素子の各々による受信信号の位相値の、所定の3値以上の位相値からの設定である第一の設定を、一つの制御情報により行い、
前記第一の設定が行われた各受信信号への、2値以上の位相値からの設定である第二の設定を、前記制御情報により行い、
前記第一の設定と前記第二の設定とを行った各受信情報を互いに合波した合波信号を生成し、
前記合波信号と前記制御情報との相関を表す値である相関値を出力する、
処理方法。
(付記18)
送信された校正用信号についての、複数のアンテナ素子の各々による受信信号の位相値の、所定の3値以上の位相値からの設定を、一つの制御情報から抽出した情報により行う処理と、
前記設定が行われた前記受信信号の各々を互いに合波した合波信号を生成する処理と、
前記合波信号と前記制御情報との相関を表す値である相関値を出力する処理と、
をコンピュータに実行させる、処理プログラム。
(付記19)
送信された校正用信号についての、複数のアンテナ素子の各々による受信信号の位相値の、所定の3値以上の位相値からの設定である第一の設定を、一つの制御情報により行う処理と、
前記第一の設定が行われた各受信信号への、2値以上の位相値からの設定である第二の設定を、前記制御情報により行う処理と、
前記第一の設定と前記第二の設定とを行った各受信情報を互いに合波した合波信号を生成する処理と、
前記合波信号と前記制御情報との相関を表す値である相関値を出力する処理と、
をコンピュータに実行させる処理プログラム。
(付記20)
校正係数に基づき各アンテナ素子の振幅位相を校正するアレイアンテナの校正装置であって、
アレイアンテナを構成する各アンテナ素子で受信された校正用信号の受信信号の位相を設定された位相値列に基づいて少なくとも3値以上の位相値を選択できる第1の位相制御手段(位相器)と、
各アンテナ素子の受信信号の合波信号と前記第1の位相制御手段と、
求めた相互相関値に基づきアレイアンテナを構成する全てのアンテナ素子間の校正係数を算出する校正係数計算手段を備え、
前記位相値列は、各アンテナ素子間で、3値以上の位相値により表現される
アレイアンテナの校正装置。
(付記21)
校正係数に基づき各アンテナ素子の振幅位相を校正するアレイアンテナの校正装置であって、
アレイアンテナを構成する各アンテナ素子で受信された校正用信号の受信信号の位相を設定された位相値列に基づいて少なくとも3値以上の位相値を選択できる第1の位相制御手段(位相器)と、
前記第1の位相制御手段とは別に前記位相値列に基づいて少なくとも2値の位相値を選択できる第2の位相制御手段(180°位相反転回路)と、
各アンテナ素子の受信信号の合波信号と前記第1の位相制御手段及び第2の位相制御手段で用いた前記位相値列との相互相関値を求める相関演算手段と、
前記相関演算手段により求めた相互相関値に基づきアレイアンテナを構成する全てのアンテナ素子間の校正係数を算出する校正係数計算手段を備え、
前記位相値列は、3値以上の位相値により表現される
アレイアンテナの校正装置。
(付記22)
前記位相値列が、直交符号を生成する行列であるアダマール行列と前記アダマール行列を位相回転した第二行列とを行方向に拡張した第三行列により生成される
付記21に記載されたアレイアンテナの校正装置。
(付記23)
前記位相値列が、多値位相を要素とする正方行列と、前記正方行列の共役をとった第四行列を行方向に拡張した第五行列により生成される
付記21又は付記22に記載されたアレイアンテナの校正装置。
100x 処理装置
110a、110b、110aa、110ab、110ba、110bb、111a、111b、111aa、111ab、111ba、111bb アンテナ素子
120a、120b、120aa、120ab、120ba、120bb、311 受信アンテナ
121a、121b、121aa、121ab、121ba、121bb、310 送信アンテナ
130a、130b、130aa、130ab、130ba、130bb、131a、131b、131aa、131ab、131ba、131bb 増幅部
140a、140b、140aa、140ab、140ba、140bb、143a、143b、143aa、143ab、143ba、143bb 位相設定部
140x 設定部群
141aa、141ab、141ba、141bb、144aa、144ab、144ba、144bb 位相反転部
150 合波部
151、151a 分波部
160、161 分岐部
220、220a、221a、221b 演算部
220x 演算部
230、230a、231、231a 位相制御部
300 校正信号送信機
301 受信装置
320、321 校正信号源
400、400a、401、401a 校正システム
Saa、Sab、Sba、Sbb、S1aa、S1ab、S1ba、S1ba、S2aa、S2ab、S2ba、S2bb 信号
Claims (10)
- 校正用信号についての、複数のアンテナ素子の各々による受信信号又は前記アンテナ素子の各々からの送信信号の、位相値について、所定の3値以上の位相値からの設定を、一つの制御情報から抽出した情報により行い、前記設定を行った信号である設定信号を導出する設定部群と、
前記設定信号の和と前記制御情報との相関を表す値である相関値を出力する演算部と、
を備える処理装置。 - 前記制御情報が、前記設定部群の各設定部に対して送付される位相値列からなる位相値列群を含む、請求項1に記載された処理装置。
- 前記位相値列の各々が、前記3値以上の位相値により表現される、請求項2に記載された処理装置。
- 前記位相値列の各々が、直交符号を生成する行列であるアダマール行列と前記アダマール行列を位相回転した第二行列とを行方向に拡張した第三行列により生成される、請求項2又は請求項3に記載された処理装置。
- 前記設定を、前記制御情報による第一の位相値に係る前記設定である第一設定と、前記第一設定を行った信号について前記制御情報により行う第二の位相値に係る前記設定である第二設定とにより行う、請求項1に記載された処理装置。
- 前記第一設定が、所定の三つ以上の位相値から行う前記設定であり、前記第二設定が所定の二つ以上の位相値から行う前記設定である、請求項5に記載された処理装置。
- 前記二つ以上の位相値が二つの位相値であり、前記二つの位相値のうちの一方と他方との位相差が180度である、請求項6に記載された処理装置。
- 前記制御情報が、前記設定部群の各設定部に対して送付される位相値列からなる位相値列群を含む、請求項5乃至請求項7のうちのいずれか一に記載された処理装置。
- 送信された校正用信号についての、複数のアンテナ素子の各々による受信信号の位相値の、所定の3値以上の位相値からの設定を、一つの制御情報から抽出した情報により行い、
前記設定が行われた前記受信信号の各々を互いに合波した合波信号を生成し、
前記合波信号と前記制御情報との相関を表す値である相関値を出力する、
処理方法。 - 送信された校正用信号についての、複数のアンテナ素子の各々による受信信号の位相値の、所定の3値以上の位相値からの設定を、一つの制御情報から抽出した情報により行う処理と、
前記設定が行われた前記受信信号の各々を互いに合波した合波信号を生成する処理と、
前記合波信号と前記制御情報との相関を表す値である相関値を出力する処理と、
をコンピュータに実行させる、処理プログラム。
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