JP7038899B2 - アンテナの校正方法および装置 - Google Patents

アンテナの校正方法および装置 Download PDF

Info

Publication number
JP7038899B2
JP7038899B2 JP2021505832A JP2021505832A JP7038899B2 JP 7038899 B2 JP7038899 B2 JP 7038899B2 JP 2021505832 A JP2021505832 A JP 2021505832A JP 2021505832 A JP2021505832 A JP 2021505832A JP 7038899 B2 JP7038899 B2 JP 7038899B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
beam direction
calibration
region
channel
gain
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021505832A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2021524721A (ja
Inventor
静▲艷▼ ▲馬▼
世▲華▼ 王
滔 段
▲堅▼ 伍
杰▲麗▼ 王
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
Original Assignee
Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd filed Critical Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
Publication of JP2021524721A publication Critical patent/JP2021524721A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7038899B2 publication Critical patent/JP7038899B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/10—Monitoring; Testing of transmitters
    • H04B17/11—Monitoring; Testing of transmitters for calibration
    • H04B17/12—Monitoring; Testing of transmitters for calibration of transmit antennas, e.g. of the amplitude or phase
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0891—Space-time diversity
    • H04B7/0897—Space-time diversity using beamforming per multi-path, e.g. to cope with different directions of arrival [DOA] at different multi-paths
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/267—Phased-array testing or checking devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
    • G01R29/08—Measuring electromagnetic field characteristics
    • G01R29/10—Radiation diagrams of antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/20—Monitoring; Testing of receivers
    • H04B17/21—Monitoring; Testing of receivers for calibration; for correcting measurements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0617—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal for beam forming
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0837—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using pre-detection combining
    • H04B7/0842—Weighted combining
    • H04B7/086—Weighted combining using weights depending on external parameters, e.g. direction of arrival [DOA], predetermined weights or beamforming
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0882—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using post-detection diversity
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/20—Monitoring; Testing of receivers
    • H04B17/29—Performance testing

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１８年８月２日に中国特許局に提出し、出願番号が２０１８１０８７２４２１．１であり、発明名称が「アンテナの校正方法および装置」との中国特許出願を基礎とする優先権を主張し、その開示の総てをここに取り込む。
本発明は、通信技術分野に関し、特にアンテナの校正方法および装置に関する。
大規模なアクティブアンテナアレイ技術は、それぞれのアクティブチャネルの振幅および位相の一貫性を保証し、アレイビームフォーミング機能を効果的に実現するための前提条件である５Ｇ通信を可能にする重要な技術である。
５Ｇ通信の時代において、大規模なアクティブアンテナアレイ技術は、重要な実現技術となった。既存の大規模アクティブアンテナアレイシステムの振幅と位相の校正およびビームフォーミング機能の検証では、多くの場合、密閉された無響室環境で校正を実行する必要があり、シングルトーン信号（単一周波数の信号）は一般に校正テストを完了するために使用される。
５Ｇ通信システムがより広い帯域幅をカバーするというアプリケーションの背景の下で、大規模なアクティブアンテナアレイは、校正テストのために暗い部屋でテスト周波数ポイントを切り替える必要がある。これはコストがかかり、製造および工場での校正には適していない。製造および製造プロセスでは、システムの迅速な校正テストを実行する方法についてこれ以上の解決策はない。
大規模アクティブアンテナアレイシステムの較正およびビームフォーミング機能および他の機能のための既存の試験は、密閉された無響室でのみ実行することができる。テストは費用がかかり、校正費用が高い。一般に、これは研究開発手順の実験室試験にのみ適しており、製品化された生産の製造環境には適用できない。さらに、既存の無線技術（ｏｖｅｒ－ｔｈｅ－ａｉｒ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＯＴＡ）校正テスト解決策は、一般に単一周波数ポイント校正テストであり、テスト効率が低く、アンテナの送受信が多重化されているため、ＯＴＡ校正も、一般に送信と受信の同じ補償を実行し、送信チャネルと受信チャネルのアナログリンクの振幅と位相の違いが特定の誤差を生成し、ビームフォーミングのパフォーマンスに影響を与える。
本開示の実施形態は、アンテナの校正方法および装置を提供する。
第１の態様では、アンテナの校正方法が提供され、アクティブアンテナアレイの受信チャネルビーム重みマトリックスに対応する受信ビーム方向範囲は、複数のビーム方向領域に分割され、１つのビーム方向領域は、少なくとも１つの受信ビーム方向に対応し、少なくとも１つのビーム方向領域は複数の受信ビーム方向に対応し、前記方法は、
アクティブアンテナアレイは、ベンチマークビーム方向から受信校正信号を受信し、前記ベンチマークビーム方向における前記アクティブアンテナアレイのＮ個の受信チャネルの初期振幅と位相誤差ベクトルを取得し、前記初期振幅と位相誤差ベクトルに従って受信チャネルビーム重みマトリックス内の各ビーム方向のビーム重みベクトルを更新し、更新された受信チャネルビーム重みマトリックス内の前記ベンチマークビーム方向のビーム重みベクトルに従って、前記ベンチマークビーム方向の受信校正信号に対してビーム合成を実行し、前記ベンチマークビーム方向に対応する第１の受信チャネルビームゲインを取得するステップと、
前記アクティブアンテナアレイは、第１のビーム方向領域から受信校正信号を受信し、前記第１のビーム方向領域に対応する方向角に従って、受信チャネルビーム重みマトリックスにおける対応する方向角のビーム重みベクトルを使用して、前記第１のビーム方向領域の受信校正信号に対してビーム合成を実行し、前記第１のビーム方向領域に対応する第２の受信チャネルビームゲインを取得し、前記第２の送信チャネルビームゲインと前記第１の送信チャネルビームゲインの間のゲイン誤差がゲイン誤差閾値よりも大きい場合、前記第１のビーム方向領域からの受信校正信号に従って、最大でＫ回の受信チャネル校正反復プロセスを実行するステップと
を備え、
１つの受信ビーム方向のビーム重みベクトルは、記受信ビーム方向に対応するＮ個の送信チャネルのビーム重みを含み、Ｎは、１より大きい整数であり、
前記Ｋは最大反復回数であり、第１のビーム方向領域は、前記複数のビーム方向領域のうちの１つである。
ここで、１つの可能な実施モードでは、前記最大でＫ回の受信チャネル校正反復プロセスにおける各反復プロセスにおいて、前記アクティブアンテナアレイは、
前記第１のビーム方向領域からの受信校正信号に従って、前記第１のビーム方向領域における前記アクティブアンテナアレイのＮ個の受信チャネルの振幅と位相誤差ベクトルを取得し、
今回の反復プロセスで決定された振幅と位相誤差ベクトルに従って、前記第１のビーム方向領域における受信チャネルビーム重みマトリックス内のビーム方向のビーム重みベクトルを更新し、
前記第１のビーム方向領域からの受信校正信号の方向角に従って、更新された受信チャネルビーム重みマトリックスにおける対応する方向角のビーム重みベクトルを使用して、前記第１のビーム方向領域からの受信校正信号に対してビーム合成を実行し、前記第１のビーム方向領域に対応する受信チャネルビームゲインを取得し、
今回の反復プロセスで決定された受信チャネルビームゲインと前記第１の受信チャネルビームゲインの間のゲイン誤差がゲイン誤差閾値よりも大きいかどうかを判断し、ゲイン誤差がゲイン誤差閾値よりも大きい場合、最大反復回数に達していない場合に前記第１のビーム方向領域からの受信校正信号を受信し、次の反復プロセスを実行し、さもないと、今回の反復プロセスを終了する。
１つの可能な実施モードでは、前記ベンチマークビーム方向の方位角およびピッチ角の両方がゼロである。
１つの可能な実施モードでは、前記ベンチマークビーム方向の方向角は、任意のビーム方向領域の方位角とは異なる。
第２の態様では、アンテナの校正方法が提供される。アクティブアンテナアレイの送信チャネルビーム重みマトリックスに対応する送信ビーム方向範囲は、複数のビーム方向領域に分割され、１つのビーム方向領域は、少なくとも１つの送信ビーム方向に対応し、少なくとも１つのビーム方向領域は、複数の送信ビーム方向に対応し、前記方法は、
アクティブアンテナアレイは、送信チャネルビーム重みマトリックス内のベンチマークビーム方向のビーム重みベクトルを使用して、送信校正信号を送信するステップと、前記送信校正信号の受信シーケンスに従って、前記アクティブアンテナアレイのＮ個の送信チャネルの初期振幅と位相誤差ベクトルを取得し、前記初期振幅と位相誤差ベクトルに従って送信校正信号および送信チャネルビーム重みマトリックス内の各ビーム方向のビーム重みベクトルを更新し、更新された送信チャネルビーム重みマトリックス内の前記ベンチマークビーム方向のビーム重みベクトルを使用して更新された送信校正信号を送信し、前記ベンチマークビーム方向のビーム重みベクトルに従って、前記更新された送信校正信号の受信シーケンスに対してビーム合成を実行し、前記ベンチマークビーム方向に対応する第１の送信チャネルビームゲインを取得するステップと、
前記アクティブアンテナアレイは、第１のビーム方向領域の方向角に対応するビーム重みベクトルを使用して送信校正信号を送信し、送信チャネルビーム重みマトリックスにおける対応する方向角のビーム重みベクトルを使用して送信された送信校正信号の受信シーケンスに対してビーム合成を実行し、前記第１のビーム方向領域に対応する第２の送信チャネルビームゲインを取得し、前記第２の受信チャネルビームゲインと前記第１の受信チャネルビームゲインの間のゲイン誤差がゲイン誤差閾値よりも大きい場合、最大でＫ回の送信チャネル校正反復プロセスを実行するステップとを備え、
１つの送信ビーム方向のビーム重みベクトルは、前記送信ビーム方向に対応するＮ個の送信チャネルのビーム重みを含み、Ｎは、１より大きい整数であり、Ｋは最大反復回数であり、第１のビーム方向領域は、前記複数のビーム方向領域のうちの１つである。
ここで、１つの可能な実施モードでは、前記最大でＫ回の送信チャネル校正反復プロセスにおける各反復プロセスにおいて、前記アクティブアンテナアレイは：
第１のビーム方向領域の方向角に対応するビーム重みベクトルを使用して送信された送信校正信号の受信シーケンスに従って、前記第１のビーム方向領域における前記アクティブアンテナアレイのＮ個の受信チャネルの振幅と位相誤差ベクトルを取得し、
今回の反復プロセスで決定された振幅と位相誤差ベクトルに従って、送信校正信号および送信チャネルビーム重みマトリックス内の前記第１のビーム方向領域におけるビーム方向のビーム重みベクトルを更新し、
第１のビーム方向領域の方向角に対応するビーム重みベクトルを使用し、更新された送信校正信号を送信し、前記方向角に対応するビーム重みベクトルを使用し、送信校正信号の受信シーケンスに対してビーム合成を実行し、前記第１のビーム方向領域に対応する送信チャネルビームゲインを取得し、
今回の反復プロセスで決定された送信チャネルビームゲインと前記第１の送信チャネルビームゲインとの間のゲイン誤差がゲイン誤差閾値よりも大きいかどうかを判断し、ゲイン誤差がゲイン誤差閾値よりも大きい場合、最大反復回数に達していない場合に前記第１のビーム方向領域に対応する方向角のビーム重みベクトルを使用して、送信校正信号を送信し、次の反復プロセスを実行し、さもないと、今回の反復プロセスを終了する。
１つの可能な実施モードでは、前記ベンチマークビーム方向の方位角およびピッチ角の両方がゼロである。
１つの可能な実施モードでは、前記ベンチマークビーム方向の方向角は、任意のビーム方向領域の方位角とは異なる。
第３の態様では、アクティブアンテナアレイに適応するアンテナの校正装置が提供される。前記アクティブアンテナアレイの受信チャネルビーム重みマトリックスに対応する受信ビーム方向範囲は、複数のビーム方向領域に分割され、１つのビーム方向領域は、少なくとも１つの受信ビーム方向に対応し、少なくとも１つのビーム方向領域は複数の受信ビーム方向に対応し、前記装置は、
アクティブアンテナアレイによって受信されたベンチマークビーム方向からの受信校正信号に従って、前記ベンチマークビーム方向における前記アクティブアンテナアレイのＮ個の受信チャネルの初期振幅と位相誤差ベクトルを取得し、前記初期振幅と位相誤差ベクトルに従って受信チャネルビーム重みマトリックス内の各ビーム方向のビーム重みベクトルを更新し、更新された受信チャネルビーム重みマトリックス内の前記ベンチマークビーム方向のビーム重みベクトルに従って、前記ベンチマークビーム方向の受信校正信号に対してビーム合成を実行し、前記ベンチマークビーム方向に対応する第１の受信チャネルビームゲインを取得するように構成された、初期校正モジュールであって、ここで、１つの受信ビーム方向のビーム重みベクトルは、記受信ビーム方向に対応するＮ個の受信チャネルのビーム重みを含み、Ｎは、１より大きい整数である前記初期校正モジュールと、
前記アクティブアンテナアレイによって受信された第１のビーム方向領域からの受信校正信号に従って、前記第１のビーム方向領域に対応する方向角に従って、受信チャネルビーム重みマトリックスにおける対応する方向角のビーム重みベクトルを使用して、前記第１のビーム方向領域の受信校正信号に対してビーム合成を実行し、前記第１のビーム方向領域に対応する第２の受信チャネルビームゲインを取得し、前記第２の受信チャネルビームゲインと前記第１の受信チャネルビームゲインの間のゲイン誤差がゲイン誤差閾値よりも大きい場合、前記第１のビーム方向領域からの受信校正信号に従って、最大でＫ回の受信チャネル校正反復プロセスを実行するように構成された、領域別校正モジュールであって、ここで、Ｋは最大反復回数であり、第１のビーム方向領域は、前記複数のビーム方向領域のうちの１つである前記領域別校正モジュールとを備える。
ここで、１つの可能な実施モードでは、前記最大でＫ回の受信チャネル校正反復プロセスにおける各反復プロセスにおいて、前記領域別校正モジュールは以下を実行し、
前記第１のビーム方向領域からの受信校正信号に従って、前記第１のビーム方向領域における前記アクティブアンテナアレイのＮ個の受信チャネルの振幅と位相誤差ベクトルを取得し、
今回の反復プロセスで決定された振幅と位相誤差ベクトルに従って、前記第１のビーム方向領域における受信チャネルビーム重みマトリックス内のビーム方向のビーム重みベクトルを更新し、
前記第１のビーム方向領域からの受信校正信号の方向角に従って、更新された受信チャネルビーム重みマトリックスにおける対応する方向角のビーム重みベクトルを使用して、前記第１のビーム方向領域からの受信校正信号に対してビーム合成を実行し、前記第１のビーム方向領域に対応する受信チャネルビームゲインを取得し、
今回の反復プロセスで決定された受信チャネルビームゲインと前記第１の受信チャネルビームゲインの間のゲイン誤差がゲイン誤差閾値よりも大きいかどうかを判断し、ゲイン誤差がゲイン誤差閾値よりも大きい場合、最大反復回数に達していない場合に前記第１のビーム方向領域からの受信校正信号を受信し、次の反復プロセスを実行し、さもないと、今回の反復プロセスを終了する。
１つの可能な実施モードでは、前記ベンチマークビーム方向の方位角およびピッチ角の両方がゼロである。
１つの可能な実施モードでは、前記ベンチマークビーム方向の方向角は、任意のビーム方向領域に対応する方位角とは異なる。
第４の態様では、アクティブアンテナアレイに適応するアンテナの校正装置が提供される。前記アクティブアンテナアレイの送信チャネルビーム重みマトリックスに対応する送信ビーム方向範囲は、複数のビーム方向領域に分割され、１つのビーム方向領域は、少なくとも１つの受信ビーム方向に対応し、少なくとも１つのビーム方向領域は、複数の送信ビーム方向に対応し、前記装置は、
送信チャネルビーム重みマトリックス内のベンチマークビーム方向のビーム重みベクトルを使用することにより、アクティブアンテナアレイによって送信された送信校正信号の受信シーケンスに従って、前記アクティブアンテナアレイのＮ個の送信チャネルの初期振幅と位相誤差ベクトルを取得し、前記初期振幅と位相誤差ベクトルに従って送信校正信号および送信チャネルビーム重みマトリックス内の各ビーム方向のビーム重みベクトルを更新し、更新された送信チャネルビーム重みマトリックス内の前記ベンチマークビーム方向のビーム重みベクトルを使用して更新された送信校正信号を送信し、前記ベンチマークビーム方向のビーム重みベクトルに従って、前記更新された送信校正信号の受信シーケンスに対してビーム合成を実行し、前記ベンチマークビーム方向に対応する第１の送信チャネルビームゲインを取得するように構成された、初期校正モジュールであって、ここで、１つの送信ビーム方向のビーム重みベクトルは、前記送信ビーム方向に対応するＮ個の送信チャネルのビーム重みを含み、Ｎは、１より大きい整数である前記初期校正モジュールと、
第１のビーム方向領域の方向角に対応するビーム重みベクトルを使用することにより、前記アクティブアンテナアレイによって送信校正信号が送信された後、送信チャネルビーム重みマトリックスにおける対応する方向角のビーム重みベクトルを使用して送信された送信校正信号の受信シーケンスに対してビーム合成を実行し、前記第１のビーム方向領域に対応する第２の送信チャネルビームゲインを取得し、前記第２の送信チャネルビームゲインと前記第１の送信チャネルビームゲインの間のゲイン誤差がゲイン誤差閾値よりも大きい場合、最大でＫ回の送信チャネル校正反復プロセスを実行するように構成された領域別校正モジュールであって、ここで、Ｋは最大反復回数であり、第１のビーム方向領域は、前記複数のビーム方向領域のうちの１つである前記領域別校正モジュールとを備える。
ここで、１つの可能な実施モードでは、前記最大でＫ回の送信チャネル校正反復プロセスにおける各反復プロセスにおいて、前記領域別校正モジュールは、
第１のビーム方向領域の方向角に対応するビーム重みベクトルを使用して送信された送信校正信号の受信シーケンスに従って、前記第１のビーム方向領域における前記アクティブアンテナアレイのＮ個の送信チャネルの振幅と位相誤差ベクトルを取得し、
今回の反復プロセスで決定された振幅と位相誤差ベクトルに従って、送信校正信号および送信チャネルビーム重みマトリックス内の前記第１のビーム方向領域におけるビーム方向のビーム重みベクトルを更新し、
第１のビーム方向領域の方向角に対応するビーム重みベクトルを使用し、更新された送信校正信号を送信し、前記方向角に対応するビーム重みベクトルを使用し、送信校正信号の受信シーケンスに対してビーム合成を実行し、前記第１のビーム方向領域に対応する送信チャネルビームゲインを取得し、
今回の反復プロセスで決定された送信チャネルビームゲインと前記第１の送信チャネルビームゲインとの間のゲイン誤差がゲイン誤差閾値よりも大きいかどうかを判断し、ゲイン誤差がゲイン誤差閾値よりも大きい場合、最大反復回数に達していない場合に前記第１のビーム方向領域に対応する方向角のビーム重みベクトルを使用して、送信校正信号を送信し、次の反復プロセスを実行し、さもないと、今回の反復プロセスを終了する。
１つの可能な実施モードでは、前記ベンチマークビーム方向の方位角およびピッチ角の両方がゼロである。
１つの可能な実施モードでは、前記ベンチマークビーム方向の方向角は、任意のビーム方向領域に対応する方位角とは異なる。
第５の態様では、プロセッサ、メモリ、および送受信機を含む通信装置が提供される。前記送受信機は、送信チャネルと受信チャネルを含み、受信チャネルビーム重みマトリックスに対応する受信ビーム方向範囲は、複数のビーム方向領域に分割され、１つのビーム方向領域は、少なくとも１つの受信ビーム方向に対応し、少なくとも１つのビーム方向領域は複数の受信ビーム方向に対応し、
前記プロセッサは、メモリ内のプログラムを読み取り、
アクティブアンテナアレイによって受信されたベンチマークビーム方向からの受信校正信号に従って、前記ベンチマークビーム方向における前記アクティブアンテナアレイのＮ個の受信チャネルの初期振幅と位相誤差ベクトルを取得し、前記初期振幅と位相誤差ベクトルに従って受信チャネルビーム重みマトリックス内の各ビーム方向のビーム重みベクトルを更新し、更新された受信チャネルビーム重みマトリックス内の前記ベンチマークビーム方向のビーム重みベクトルに従って、前記ベンチマークビーム方向の受信校正信号に対してビーム合成を実行し、前記ベンチマークビーム方向に対応する第１の受信チャネルビームゲインを取得し、ここで、１つの受信ビーム方向のビーム重みベクトルは、記受信ビーム方向に対応するＮ個の受信チャネルのビーム重みを含み、Ｎは、１より大きい整数であり、
前記アクティブアンテナアレイによって受信された第１のビーム方向領域からの受信校正信号に従って、前記第１のビーム方向領域に対応する方向角に従って、受信チャネルビーム重みマトリックスにおける対応する方向角のビーム重みベクトルを使用して、前記第１のビーム方向領域の受信校正信号に対してビーム合成を実行し、前記第１のビーム方向領域に対応する第２の受信チャネルビームゲインを取得し、前記第２の受信チャネルビームゲインと前記第１の受信チャネルビームゲインの間のゲイン誤差がゲイン誤差閾値よりも大きい場合、前記第１のビーム方向領域からの受信校正信号に従って、最大でＫ回の受信チャネル校正反復プロセスを実行し、ここで、Ｋは最大反復回数であり、第１のビーム方向領域は、前記複数のビーム方向領域のうちの１つである。
ここで、１つの可能な実施モードでは、前記最大でＫ回の受信チャネル校正反復プロセスにおける各反復プロセスにおいて、前記プロセッサは、
前記第１のビーム方向領域からの受信校正信号に従って、前記第１のビーム方向領域における前記アクティブアンテナアレイのＮ個の受信チャネルの振幅と位相誤差ベクトルを取得し、
今回の反復プロセスで決定された振幅と位相誤差ベクトルに従って、前記第１のビーム方向領域における受信チャネルビーム重みマトリックス内のビーム方向のビーム重みベクトルを更新し、
前記第１のビーム方向領域からの受信校正信号の方向角に従って、更新された受信チャネルビーム重みマトリックスにおける対応する方向角のビーム重みベクトルを使用して、前記第１のビーム方向領域からの受信校正信号に対してビーム合成を実行し、前記第１のビーム方向領域に対応する受信チャネルビームゲインを取得し、
今回の反復プロセスで決定された受信チャネルビームゲインと前記第１の受信チャネルビームゲインの間のゲイン誤差がゲイン誤差閾値よりも大きいかどうかを判断し、ゲイン誤差がゲイン誤差閾値よりも大きい場合、最大反復回数に達していない場合に前記第１のビーム方向領域からの受信校正信号を受信し、次の反復プロセスを実行し、さもないと、今回の反復プロセスを終了する。
１つの可能な実施モードでは、前記ベンチマークビーム方向の方位角およびピッチ角の両方がゼロである。
１つの可能な実施モードでは、前記ベンチマークビーム方向の方向角は、任意のビーム方向領域の方位角とは異なる。
第６の態様では、通信装置が提供される。プロセッサ、メモリ、および送受信機を含み、前記送受信機は、送信チャネルと受信チャネルを含み、送信チャネルビーム重みマトリックスに対応する送信ビーム方向範囲は、複数のビーム方向領域に分割され、１つのビーム方向領域は、少なくとも１つの受信ビーム方向に対応し、少なくとも１つのビーム方向領域は、複数の送信ビーム方向に対応し、
前記プロセッサは、メモリ内のプログラムを読み取り、
送信チャネルビーム重みマトリックス内のベンチマークビーム方向のビーム重みベクトルを使用することにより、アクティブアンテナアレイによって送信された送信校正信号の受信シーケンスに従って、前記アクティブアンテナアレイのＮ個の送信チャネルの初期振幅と位相誤差ベクトルを取得し、前記初期振幅と位相誤差ベクトルに従って送信校正信号および送信チャネルビーム重みマトリックス内の各ビーム方向のビーム重みベクトルを更新し、更新された送信チャネルビーム重みマトリックス内の前記ベンチマークビーム方向のビーム重みベクトルを使用して更新された送信校正信号を送信し、前記ベンチマークビーム方向のビーム重みベクトルに従って、前記更新された送信校正信号の受信シーケンスに対してビーム合成を実行し、前記ベンチマークビーム方向に対応する第１の送信チャネルビームゲインを取得し、ここで、１つの送信ビーム方向のビーム重みベクトルは、前記送信ビーム方向に対応するＮ個の送信チャネルのビーム重みを含み、Ｎは、１より大きい整数であり、
前記送受信機が、第１のビーム方向領域の方向角に対応するビーム重みベクトルを使用して、送信校正信号を送信した後、送信チャネルビーム重みマトリックスにおける対応する方向角のビーム重みベクトルを使用して送信された送信校正信号の受信シーケンスに対してビーム合成を実行し、前記第１のビーム方向領域に対応する第２の送信チャネルビームゲインを取得し、前記第２の送信チャネルビームゲインと前記第１の送信チャネルビームゲインの間のゲイン誤差がゲイン誤差閾値よりも大きい場合、最大でＫ回の送信チャネル校正反復プロセスを実行し、ここで、Ｋは最大反復回数であり、第１のビーム方向領域は、前記複数のビーム方向領域のうちの１つである。
ここで、１つの可能な実施モードでは、前記最大でＫ回の送信チャネル校正反復プロセスにおける各反復プロセスにおいて前記プロセッサは、
第１のビーム方向領域の方向角に対応するビーム重みベクトルを使用して送信された送信校正信号の受信シーケンスに従って、前記第１のビーム方向領域における前記アクティブアンテナアレイのＮ個の送信チャネルの振幅と位相誤差ベクトルを取得し、
今回の反復プロセスで決定された振幅と位相誤差ベクトルに従って、送信校正信号および送信チャネルビーム重みマトリックス内の前記第１のビーム方向領域におけるビーム方向のビーム重みベクトルを更新し、
第１のビーム方向領域の方向角に対応するビーム重みベクトルを使用し、更新された送信校正信号を送信し、前記方向角に対応するビーム重みベクトルを使用し、送信校正信号の受信シーケンスに対してビーム合成を実行し、前記第１のビーム方向領域に対応する送信チャネルビームゲインを取得し、
今回の反復プロセスで決定された送信チャネルビームゲインと前記第１の送信チャネルビームゲインとの間のゲイン誤差がゲイン誤差閾値よりも大きいかどうかを判断し、ゲイン誤差がゲイン誤差閾値よりも大きい場合、最大反復回数に達していない場合に前記第１のビーム方向領域に対応する方向角のビーム重みベクトルを使用して、送信校正信号を送信し、次の反復プロセスを実行し、さもないと、今回の反復プロセスを終了する。
１つの可能な実施モードでは、前記ベンチマークビーム方向の方位角およびピッチ角の両方がゼロである。
１つの可能な実施モードでは、前記ベンチマークビーム方向の方向角は、任意のビーム方向領域に対応する方位角とは異なる。
第７の態様では、コンピュータ可読記憶媒体が提供される。前記ンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータ実行可能命令を格納し、前記コンピュータ実行可能命令は、コンピュータに第１の態様で任意の方法を実装させるように構成されている。
第８の態様では、コンピュータ可読記憶媒体が提供される。前記ンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータ実行可能命令を格納し、前記コンピュータ実行可能命令は、コンピュータに第２の態様で任意の方法を実装させるように構成されている。
従来技術と本開示の実施形態との間のアンテナの校正の比較概略図である。 本開示の実施形態におけるアンテナの校正環境の概略図である。 本開示の実施形態によって提供される受信チャネル校正フローの概略図である。 本開示の実施形態によって提供される受信チャネル校正フローにおける受信チャネル校正反復プロセスのフロー図である。 本開示の実施形態よって提供される送信チャネル校正フローの概略図である。 本開示の実施形態によって提供される送信チャネル校正フローにおける送信チャネル校正反復プロセスのフロー図である。 受信チャネル校正を実現するために使用され、本開示の実施形態によって提供されるアンテナの校正装置の概略構造図である。 送信チャネル校正を実現するために使用され、本開示の実施形態によって提供されるアンテナの校正装置の概略構造図である。 本開示の実施形態によって提供される通信装置の概略構造図である。 本開示の他の実施形態によって提供される通信装置の概略構造図である。
方位角
Figure 0007038899000001
 のピッチ角θの帯域幅信号ｓ(ｔ)に対するＮチャネル大規模アクティブアンテナアレイの受信モデルは、以下の式で表すことができる。
Figure 0007038899000002
ここで、Ｆ－１[]はフーリエ反転変換を表し、[ ]Ｔはマトリックス転置演算を表し、Ｋは信号に含まれる単一周波数信号成分の数を表し、ｆｋはｋ番目の単一周波数信号成分の周波数を表し、ｓ(ｆｋ)はｋ番目の周波数ポイント信号成分的スペクトルを表し、
Figure 0007038899000003
 の次元数はＮ×１であり、アレイによるｋ番目の周波数ポイント信号成分の振幅および位相応答を表し、信号のアレイガイドベクトルと呼ばれる。ｎ(ｔ)の次元数はＮ×１であり、アレイのノイズベクトルを表し、分析の便宜のために一般に加法性ホワイトガウスノイズであると想定されている。式の表現の便宜のために、
Figure 0007038899000004
 を
Figure 0007038899000005
 と記録される。信号が狭帯域信号の場合、つまり式（１）のＫ＝１である場合、ｆ０は信号の中心キャリア周波数を表し、式（１）は次のように変換される。
Figure 0007038899000006
既存のビームフォーミングは、一般に、式（３）によって示される狭帯域モデルに基づいて、各チャネル上の対応するビーム位置の位相調整を実行している。すなわち、ビーム重みベクトルは、
Figure 0007038899000007
 に設定されている。
５Ｇ通信システムで使用される絶対信号帯域幅は、従来の通信システムで使用される信号帯域幅よりもはるかに大きい。図１は、大規模アンテナアレイシステムが４００Ｍの動作帯域幅での校正に狭帯域モデルを使用する前後の２つのチャネルの位相差特性を示している。中心周波数ポイントでの位相差のみが比較的小さく、動作帯域幅のエッジ周波数ポイントでの位相差が比較的大きいことがわかる。[ ]Ｈは共役転置演算を表す。ビームフォーミングゲインは
Figure 0007038899000008
 で表すことができる。
Figure 0007038899000009
 により、ビームフォーミングゲインに大きな影響を与える可能性がある。
本開示の実施形態は、大規模アクティブアンテナアレイのためのマルチチャネル帯域校正を実行し得るアンテナの校正方法を提供する。この方法は、ＯＴＡのテスト環境に基づいて、比較的広い周波数帯域幅範囲内のチャネルアンテナの振幅および位相エラーを補償する。図１の実線は、本開示の実施形態によって提供される校正方法が校正に使用された後の２つのチャネルの位相差特性を表す。シングルトーン校正と比較して、本開示の実施形態によって提供される方法は、チャネルの振幅および位相差をシステム全体の動作帯域幅内で一定に保つことができ、それにより、大規模アンテナアレイのビームフォーミング効果を効果的に保証する。広帯域幅の信号と、製造検出中のデバイスのフォーミング機能の効果的な整合性を保証する。
図１に示される、校正前後の位相差特性の比較から、チャネル間の位相差は、主に２つの部分からなることが分かる。第１の部分は、チャネル差が、中心周波数ポイントの初期位相差、すなわち、狭帯域校正モデルによって補償された位相差が生成する。第２の部分は、周波数帯域幅によって位相によって位相差が変化することである。この位相差は、狭帯域校正モデルによって効果的に補償できる。
本開示の実施形態は、２つの部分におけるチャネルの振幅および位相差を補償および校正する。中心周波数ポイントに対応する初期位相差は、元の理論上のビーム重みテーブルに補償され、信号周波数帯域幅によって引き起こされる位相差は、単一チャネルの振幅と位相の等化によって校正および補償される。
本開示の実施形態は、図面と組み合わせて以下に詳細に説明される。
本開示の実施形態では、校正環境は、最初に、デバイスの製造シーンに基づいて構築される。次に、アクティブなアンテナアレイが、構築された校正環境で校正される。
任意選択で、デバイスの製造環境は、電磁環境を比較的安定にし、遠方場テスト条件を満たすように適切に変換され得、それにより、本開示の実施形態で使用される校正環境が得られる。
図２は、本開示の実施形態で使用される校正環境を例示的に示している。図２に示すように、校正環境には、テスト対象のアクティブアンテナアレイが含まれ、アクティブアンテナアレイの校正に使用されるテストアンテナも含まれる。テストアンテナとアクティブアンテナアレイの間の距離は、遠方場テスト条件を満たす。テストアンテナは、端子に置き換えることもできる。本開示の実施形態は、例としてテストアンテナを取り上げることによって説明される。
複数のテストアンテナがあり得、当該複数のテストアンテナは、異なる平面上の異なる位置に配置され得る。図２の一点鎖線で接続されたテストアンテナは水平面（図のＸ－Ｙ平面など）に配置され、点線で接続されたテストアンテナは垂直面（Ｙ－Ｚ平面など）に配置される。図中）。１つのテストアンテナの方向角は、水平面上の方位角φおよび垂直面上のピッチ角θによって表すことができる。
アクティブアンテナアレイの受信チャネルビーム重みマトリックスＷは、複数の受信ビーム方向（すなわち、複数の方向角）に対応するビーム重みベクトルを含む。ここで、１つの受信ビーム方向のビーム重みベクトルは、前記受信ビーム方向に対応するＮ個の受信チャネルのビーム重みを含む。Ｎはアクティブアンテナアレイ受信チャネルの数であり、Ｎは１より大きい整数である。
受信チャネルビーム重みマトリックスＷ中がＱ個の（Ｑは１より大きい整数）受信ビーム方向（すなわち、Ｑ個の方向角）に対応するビーム重みベクトルを含むと仮定すると、Ｑ個の受信ビーム方向に対応する空間範囲は、テストアンテナの配置位置とテストアンテナの数に応じて、Ｌ個の（Ｌは１より大きい整数、Ｌ ＜Ｑ）ビーム方向領域に分割される。各ビーム方向領域は、少なくとも１つのビーム方向に対応し、Ｌ個のビーム方向領域内の少なくとも１つのビーム方向領域は、複数の受信ビーム方向に対応する。アクティブアンテナアレイは、各ビーム方向領域と受信ビーム方向との間の対応を格納することができる。
例えば、受信チャネルビーム重みマトリックスＷに対応する受信ビーム方向の全範囲が、水平方向の方位角範囲が
Figure 0007038899000010
 であり、垂直方向のピッチ角範囲が
Figure 0007038899000011
 であり、およびステップサイズとして０．５°をとる受信ビーム方向である場合、前記受信ビームチャネル重みマトリックスＷは、２００個の受信ビーム方向を含む。図２に示すように、方位角
Figure 0007038899000012
 ピッチ角
Figure 0007038899000013
 の位置に配置された１つのテストアンテナ０（図の標準テストアンテナＡ１）は、ベンチマークビーム方向に対応するテストアンテナとして使用され、５°はステップサイズと見なされ、１４個のテストアンテナがＸ－Ｙ水平面に配置され、１４個の方位角に対応する。６つのテストアンテナがＹ－Ｚ垂直平面に配置され、６つのピッチ角度に対応する。このようにして、Ｑ＝２００個の受信ビーム方向に対応する全方向角度範囲を、２０個のビーム方向領域、すなわち、Ｌ＝２０に分割することができる。ここで、１つのテストアンテナは１つのビーム方向領域に対応し、１つのテストアンテナは１つのビーム方向領域に対応し、１つのビーム方向領域は１つの方向角度に対応する。当該方向角は、対応するテストアンテナの方向角である。ビーム方向領域ｌにあるテストアンテナによって送信される信号の方向角はであり、このビーム方向領域は、
Figure 0007038899000014
 であり、次の方向角範囲のすべての受信ビーム方向に対応する。方位角範囲は
Figure 0007038899000015
 であり、ピッチ角範囲は
Figure 0007038899000016
 であり、ここで、Ｐはステップサイズである。
例えば、図２のテストアンテナ１の方向角は
Figure 0007038899000017
 である。対応するビーム領域の方位角範囲は、［2.5°，7.5°］であり、ピッチ角範囲は［-2.5°，2.5°］である。つまり、当該方向角範囲内のすべての受信ビーム方向がこの領域に対応する。
アクティブアンテナアレイが校正される前に、受信チャネルの初期ビーム重量マトリックスは、アクティブアンテナアレイの特性に基づいて形成され得る。前記受信チャネルの初期ビーム重みマトリックスは、次のように表すことができる。
Figure 0007038899000018
ここで、ｑは、整数であり、１≦ｑ≦Ｑ、Ｑは、受信チャネルビーム重みマトリックスにおける受信ビーム方向の数を表し、
Figure 0007038899000019
 はｑ個の受信ビーム方向に対応するビーム重みベクトルを表す。例えば、
Figure 0007038899000020
 は受信ビーム方向１に対応するビーム重みベクトルを表し、
Figure 0007038899000021
 はビーム方向２に対応するビーム重みベクトルを表し、残りは同じ方法で行うことができる。
受信チャネル初期ビーム重みマトリックスＷにおけるビーム重みベクトル
Figure 0007038899000022
 の次元数は、チャネルの数を示す。
理論的には、次のものがある：
Figure 0007038899000023
すなわち、理論的には、方位角とピッチ角の両方が０°である端末（テストアンテナ）の場合、そのビーム重みベクトルは完全な１のベクトルであり、ビームフォーミングは各チャネルのデータ加算動作を実現する。
校正の前に、アクティブアンテナアレイの受信チャネルビーム重みマトリックスは、として表される。すなわち、校正の前に、アクティブアンテナアレイの受信チャネルビーム重みマトリックスは、初期ビーム重みマトリックスＷと同じになるように設定される。
図３を参照すると、本開示の実施形態によって提供される、アクティブアンテナアレイの受信チャネル校正フローの概略図である。
受信チャネルの校正が開始される前に、受信校正信号のシーケンスが最初に生成され得る。前記受信校正信号は、テストアンテナによってアクティブアンテナアレイに送信され、アクティブアンテナアレイの受信チャネルを校正する。
特定の実施中に、システム動作帯域幅ＢＷに従って受信校正信号の周波数領域シーケンスＳＲＸ(ｋ)、ｋ＝１，２，…Ｋを生成することができ、および、受信校正信号の時間領域シーケンスＳＲＸ(ｍ)，ｍ＝１，２，…Ｍを生成することができる。
受信校正信号の時間領域シーケンスと周波数領域シーケンスとの間の変換関係は、次のとおりである。
Figure 0007038899000024
ここで、Ｆ[ ]は高速フーリエ変換を表し、Ｆ－１[ ]は快速フーリエ反転変換を表す。
校正実現プロセスにおける時間および周波数領域に対する高速フーリエ変換の演算の単純さおよび利便性を実現するために、校正信号の時間領域シーケンスの長さを
Figure 0007038899000025
 に設定することができる。であるため、受信校正信号の周波数領域シーケンスＳＲＸ(ｋ)は、長さＭまでゼロで埋める必要がある。
図３に示されるように、フローは以下を含み得る。
Ｓ３０１：アクティブアンテナアレイは、ベンチマークビーム方向のテストアンテナによって送信された受信校正信号を受信し、前記アクティブアンテナアレイ内の各受信チャネルの振幅および位相誤差を取得し、各受信チャネルの振幅と位相誤差に従って受信チャネルビーム重みマトリックスを更新する。
ここで、ベンチマークビーム方向は、方向角
Figure 0007038899000026
 に対応することができ、方向角
Figure 0007038899000027
 は、方位角
Figure 0007038899000028
 を表し、ピッチ角は
Figure 0007038899000029
 である。本開示の実施形態のベンチマークビーム方向は、方位角
Figure 0007038899000030
 に対応し、ピッチ角
Figure 0007038899000031
 を取り上げることによって説明される。
このステップでは、方位角
Figure 0007038899000032
 ピッチ角
Figure 0007038899000033
 を有する位置に配置されたテストアンテナによって定格電力
Figure 0007038899000034
 で受信校正信号の時間領域シーケンス
Figure 0007038899000035
 は、送信される。アクティブアンテナアレイの受信チャネルは、Ｎ個のベースバンドデータを受信し、当該Ｎ個のベースバンドデータは、受信信号マトリックス
Figure 0007038899000036
 によって表すことができる。ここで、Ｎは、アクティブアンテナアレイ受信チャネルの数である。受信信号マトリックスｘ(ｔ)内のｘｎ(ｔ)はｎ番目の受信チャネルによって受信されたベースバンドデータを表す。
理論的には、時間領域が同期された後、アクティブアンテナアレイ内のそれぞれの受信チャネルによって受信されたデータ（すなわち、上記のＮ個のデータ）間の振幅および位相は完全に一貫していなければならない。ただし、受信チャネル間の振幅と位相の誤差により、受信チャネルが実際に受信するデータが異なるため、差の値は、当該ベンチマークビーム方向に対応する受信チャネルの振幅と位相の誤差である。
これに基づいて、アクティブアンテナアレイは、受信チャネルによって受信されたデータに従って、受信チャネル間の振幅および位相差マトリックスを次のように決定する。
Figure 0007038899000037
 ここで、振幅と位相差ｈｎは、以下の方法によって得ることができる。
Figure 0007038899000038
 ここで、Ｅ{ }は数学的期待値演算を表し、[ ]＊は共役計算を表す。
アクティブアンテナアレイは、ベンチマークビーム方向
Figure 0007038899000039
 に対応する受信チャネル振幅と位相誤差マトリックスｈＲＸに従って、受信チャネルビーム重みマトリックスに対してマルチチャネル振幅と位相誤差補償を実行する。更新された受信チャネルビーム重みマトリックスを取得する：
Figure 0007038899000040
 ここで、
Figure 0007038899000041
 は、ベクトル内のそれぞれの要素の点乗算演算を表す。
Ｓ３０２：アクティブアンテナアレイは、更新された受信チャネルビーム重みマトリックスに従って、当該ベンチマークビーム方向の受信校正信号に対してビーム合成を実行して、当該ベンチマークビーム方向に対応する受信チャネルビームゲインを取得する。
このステップでは、アクティブアンテナアレイは、以下の式に従って受信チャネルビームゲインを決定することができる。
Figure 0007038899000042
 ここで、
Figure 0007038899000043
 は、ベンチマークビーム方向
Figure 0007038899000044
 に対応する受信チャネルビームゲインを表し、
Figure 0007038899000045
 は、更新された受信チャネルビーム重みマトリックス内の方向角が
Figure 0007038899000046
 であるビーム重みベクトルを表す。
Ｓ３０３：アクティブアンテナアレイは、第１のビーム方向領域のテストアンテナによって送信された受信校正信号を受信し、第１のビーム方向領域からの受信校正信号の方向角に従って、受信チャネルビーム重みマトリックス内の前記方向角に対応するビーム重みベクトルを使用して、第１のビーム方向領域からの受信校正信号に対してビーム合成を実行して、第１のビーム方向領域に対応する受信チャネルビームゲインを取得する。
「第１のビーム方向領域」は、分割によって得られるＬ個のビーム領域内の任意のビーム領域であり得る。第１のビーム方向領域に対応する方向角は、ベンチマークビーム方向に対応する方向角とは異なる。
このステップでは、ｌ番目のビーム領域が例として取り上げられる。テストアンテナによって送信される受信校正信号の方向角が
Figure 0007038899000047
 である場合、ｌ番目のビーム領域に対応する受信チャネルビームゲインは次のようになる。
Figure 0007038899000048
 ここで、
Figure 0007038899000049
 はｌビーム領域に対応する受信チャネルビームゲインを表す。
Figure 0007038899000050
 は、受信チャネル重みマトリックス内の方向角が
Figure 0007038899000051
 であるビーム重みベクトルを表す。
例として図２を取り上げる。ｌ＝１の場合、は受信校正信号を送信する。前記受信校正信号の方向角は
Figure 0007038899000052
 である。アクティブアンテナアレイは、受信チャネルビーム重みマトリックス内の前記方向角が
Figure 0007038899000053
 であるビーム重みベクトルに従って、テストアンテナ１によって送信された受信校正信号に対して、受信ビーム合成を実行して、計算を実行して、ビーム方向領域ｌに対応する受信チャネルビームゲインを取得する。
Ｓ３０４：アクティブアンテナアレイは、第１のビーム方向領域に対応する受信チャネルビームゲインとベンチマークビーム方向に対応する受信チャネルビームゲインとの間の差値を決定し、当該差値は設定されたゲイン誤差閾値より大きい場合はＳ３０６に進む。それ以外の場合、Ｓ３０５に進む。
ゲイン誤差閾値は事前に設定され得る。ゲイン誤差閾値の値は、校正精度の要件に従って決定することができる。校正精度が高いほど、ゲインエラーのしきい値は小さくなる。
Ｓ３０５：アクティブアンテナアレイは、受信チャネルビーム重みマトリックス内の第１のビーム方向領域に対応するビーム重みベクトル校正が完了したと決定する。
ここで、Ｓ３０４において、第１のビーム領域に対応する受信チャネルビームゲインとベンチマークビーム方向に対応する受信チャネルビームゲインとの間の差値が設定されたゲイン誤差閾値よりも小さいと判断された場合、第１のビーム方向領域に対応するすべての受信ビーム方向におけるアクティブアンテナアレイの受信チャネル誤差は比較的小さいので、受信チャネルビーム重みマトリックスの第１のビーム方向領域に対応する受信ビーム重みベクトルは不変に保たれ得る。すなわち、受信チャネルは、第１のビーム方向領域に対応する受信ビーム方向で誤差校正を受ける必要はない。
Ｓ３０６：アクティブアンテナアレイは、最大でＫ回の受信チャネル校正反復プロセスを実行することにより、受信チャネルビーム重みマトリックス内の第１のビーム方向領域からの受信校正信号の方向角に対応するビーム重みベクトルを更新することにより、第１のビーム方向領域に対応する受信ビーム方向におけるアクティブアンテナアレイの受信チャネルの校正を実現する。
ここで、受信チャネル校正反復プロセスは、図４を参照することができる。
各ビーム方向領域について、アクティブアンテナアレイの受信チャネルは、前述のフローにおいてＳ３０３からＳ３０６に従ってすべて校正され得、それにより、すべての受信ビーム方向におけるアクティブアンテナアレイの受信チャネルの校正を実現する。
図４は、本開示の実施形態によって提供される受信チャネル校正反復プロセスのフローを示す概略図である。図に示されるように、当該フローは以下を含み得る。
Ｓ４０１：アクティブアンテナアレイは、第１のビーム方向領域からの受信校正信号にしたがって、第１のビーム方向領域上のアクティブアンテナアレイのＮ個の受信チャネルの振幅と位相誤差ベクトルを得る。
ここで、ｌ番目のビーム方向領域の例を取り上げる。ｌ番目のビーム方向領域上のアクティブアンテナアレイのＮ個の受信チャネルの振幅と位相誤差ベクトルは以下の式で示される。
Figure 0007038899000054
Ｓ４０２：アクティブアンテナアレイは、今回の反復プロセスで決定された振幅と位相誤差ベクトルに従って、受信チャネルビーム重みマトリックス内の第１のビーム方向領域内の受信ビーム方向の受信ビーム重みベクトルを更新する。
ここで、ｌ番目のビーム方向領域の例を取り上げる。当該ビーム方向領域のテストアンテナからの受信校正信号の方向角は
Figure 0007038899000055
 であり、当該ビーム方向領域は、方位角範囲が
Figure 0007038899000056
 であり、ピッチ角範囲が
Figure 0007038899000057
 である方向角範囲のすべての受信ビーム方向に対応するここで、Ｐはステップサイズである。アクティブアンテナアレイは、今回の反復プロセスで決定された振幅と位相誤差ベクトルに従って、受信ビーム重みマトリックス内の当該範囲のすべての受信ビームのビーム重みベクトルを更新する。
方位角範囲が
Figure 0007038899000058
 であり、ピッチ角範囲
Figure 0007038899000059
 に対応する受信ビーム方向を
Figure 0007038899000060
 に設定すると、
Figure 0007038899000061
 のビーム重みベクトルを
Figure 0007038899000062
 に設定する。ここで、ｉ＝１，２，…，Ｒであり、Ｒは上記方向角範囲内の受信ビーム方向の数であり、前記方向角範囲内の各個の受信ビーム方向のビーム重みベクトルは以下の式で更新される。
Figure 0007038899000063
Ｓ４０３：アクティブアンテナアレイは、第１のビーム方向領域からの受信校正信号の方向角にしたがって、更新された受信チャネルビーム重みマトリックスにおける対応する方向角のビーム重みベクトルを使用して、第１のビーム方向領域からの受信校正信号に対してビーム合成を実行して、第１のビーム方向領域に対応する受信チャネルビームゲインを取得する。
Ｓ４０４：アクティブアンテナアレイは、今回の反復プロセスで決定された受信チャネルビームゲインとベンチマークビーム方向に対応する受信チャネルビームゲインとの間のゲイン誤差がゲイン誤差閾値よりも大きいかを判断し、ゲイン誤差がゲイン誤差閾値よりも大きい場合、Ｓ４０６に進み、さもないと、Ｓ４０５が実行され、
Ｓ４０５：今回の反復プロセスを終了して、第１のビーム方向領域に対応するビーム重みベクトル校正を完成する。
Ｓ４０６：最大反復回数に達したかを判断し、達したと判断すれば、Ｓ４０７に進み、さもないとＳ４０８に進む。
Ｓ４０７：今回の反復プロセスは、受信チャネル校正フローをさらに終了するために終了され、受信チャネル校正が異常であることを示す警告情報が送信され得る。
Ｓ４０８：アクティブアンテナアレイは、第１のビーム方向領域から受信校正信号を受信し、Ｓ４０１は、次の反復プロセスを実行するために実行される。
図２に示されるシナリオが例として取り上げられる。アクティブアンテナアレイの受信チャネルを校正するプロセスでは、受信校正信号は、最初にテストアンテナ０を介して送信され、信号の方向角は
Figure 0007038899000064
 である。アクティブアンテナアレイは、図３のＳ３０１～Ｓ３０２に従って、受信チャネルのビーム重み行列内の各ビーム重みベクトルを更新し、方向角が
Figure 0007038899000065
 の受信校正信号を使用して、受信チャネルの初期校正を実行する。
その後、受信校正信号は、テストアンテナ１を介して送信され、この信号の方向角は
Figure 0007038899000066
 である。アクティブアンテナアレイは、図３のＳ３０３～Ｓ３０４に従って、この方向角に対応する方向角範囲
Figure 0007038899000067
 内で複数のビーム重みベクトルを更新するかどうかを決定し、更新が必要な場合、図４に示すフローに従って実行する。方向角度範囲
Figure 0007038899000068
 内のいくつかのビーム重みベクトルが完全に更新されるまで、または更新が失敗するまで、受信チャネル校正反復プロセスが実行される。更新が必要ない場合、方向角度範囲
Figure 0007038899000069
 のいくつかのビーム重みベクトルは変更されない。
その後、他のビーム方向領域については、受信校正信号は、対応するテストアンテナを介して順番に送信される。そして、各テストアンテナから送信される受信校正信号は、全ビーム方向領域の受信チャネル校正が完了するまで、テストアンテナ１から送信される校正信号の受信チャネル校正の処理フローに従って処理される。
上記の受信チャネル校正の実施形態を通して、最初に、ベンチマークビーム方向の受信校正信号を使用して、受信チャネルビーム重み行列の初期更新を実行し、すなわち、受信チャネルに対して初期校正を実行して、次に、対応するビーム方向領域範囲内の複数のビーム方向のビーム重みベクトルが、異なるビーム方向領域に対してそれぞれ更新され、受信チャネルビーム重み行列内の対応する領域に対応するビーム重みベクトルが領域別に更新される。つまり、受信チャネルは、領域別に校正が実行される。
本開示の上記の実施形態によって提供される受信チャネル校正方法を採用することにより、大規模アクティブアンテナアレイの関連デバイスのビームフォーミング機能を、生産環境下で校正および検出することができる。従来技術と比較して、受信チャネル校正方法は、主に以下のいくつかの利点を有する。
（１）本開示の実施形態によって提供される受信チャネル校正方法は、無響室で実行される必要がないので、テスト場所に対する要件基準および多額の投資が低減される。
（２）本開示の実施形態によって提供される受信チャネル校正方法は、垂直方向および水平方向の空間次元でのみ限定された検出を実行し、その結果、生産検出効率が改善される。
（３）本開示の実施形態によって提供される受信チャネル校正方法は、送信チャネル校正プロセスから独立しており、送信チャネルと受信チャネルとの間の振幅位相誤差を補償し、ビームフォーミング機能を改善することができる。
（４）本開示の実施形態によって提供される受信チャネル校正方法は、アルゴリズムの実現に便利であり、実際の生産環境での使用に有利である。
本開示の実施形態はまた、アクティブアンテナアレイの送信チャネルを校正するための方法を提供する。
アクティブアンテナアレイの送信チャネル校正プロセスおよび受信チャネル校正プロセスは、同じ校正環境を使用することができる。校正環境の構築方法は、前述の実施形態を参照することができ、これ以上繰り返される説明はここでは提供されない。
アクティブアンテナアレイの送信チャネルビーム重みマトリックスＷは、複数の送信ビーム方向（すなわち、複数の方向角）に対応するビーム重みベクトルを含む。ここで、１つの送信ビーム方向のビーム重みベクトルは、前記送信ビーム方向に対応するＮ個の送信チャネルのビーム重み。Ｎはアクティブアンテナアレイ送信チャネルの数であり、Ｎは１より大きい整数である。
送信チャネルビーム重量マトリックスＷが、Ｑ個（Ｑは１より大きい整数）の送信ビーム方向（すなわち、Ｑ個の方向角度）に対応するビーム重量ベクトルを含むと仮定すると、Ｑ個の送信ビーム方向に対応する空間範囲は、テストアンテナの配置位置とテストアンテナの数に応じて、Ｌ個（Ｌは１より大きい整数、Ｌ ＜Ｑ）のビーム方向領域に分割される。各ビーム方向領域は、少なくとも１つのビーム方向に対応し、Ｌ個のビーム方向領域内の少なくとも１つのビーム方向領域は、複数の送信ビーム方向に対応する。アクティブアンテナアレイは、各ビーム方向領域と送信ビーム方向との間の対応関係を格納することができる。
校正の前に、アクティブアンテナアレイの送信チャネルビーム重みマトリックスはとして表される。すなわち、校正の前に、アクティブアンテナアレイの送信チャネルビーム重みマトリックスは、初期ビーム重みマトリックスＷと同じになるように設定される。
図５を参照すると、それは、本開示の実施形態によって提供される、アクティブアンテナアレイ送信チャネル校正フローの概略図である。
送信チャネルの校正が開始される前に、送信校正信号のシーケンスが最初に生成され得る。当該送信校正信号は、アクティブアンテナアレイによってテストアンテナに送信され、アクティブアンテナアレイの送信チャネルを校正する。
特定の実施中に、システム動作帯域幅ＢＷに従って各送信チャネルに対して、送信校正信号の周波数領域シーケンス
Figure 0007038899000070
 および送信校正信号の時間領域シーケンス
Figure 0007038899000071
 は生成され得る。ここで、Ｎは、送信チャネルの数である。
送信校正信号の時間領域シーケンスと周波数領域シーケンスとの間の変換関係は、次のとおりである。
Figure 0007038899000072
 ここで、Ｆ[ ]は高速フーリエ変換を表し、Ｆ－１[ ]は快速フーリエ反転変換を表す。
校正実現プロセスにおける時間領域および周波数領域の高速フーリエ変換の動作の単純さおよび利便性を実現するために、送信校正信号の時間領域シーケンスの長さを
Figure 0007038899000073
 に設定することができる。
図５に示されるように、当該フローは以下を含み得る。
Ｓ５０１：アクティブアンテナアレイは、送信チャネルビーム重みマトリックス内のベンチマークビーム方向のビーム重みベクトルを使用して、送信校正信号を送信する。
ここで、ベンチマークビーム方向は方向角
Figure 0007038899000074
 に対応することができ、方向角
Figure 0007038899000075
 は方位角
Figure 0007038899000076
 およびピッチ角
Figure 0007038899000077
 を表す。本開示の実施形態は、例として、方位角
Figure 0007038899000078
 およびピッチ角
Figure 0007038899000079
 に対応するベンチマークビーム方向を取り上げることによって説明される。
このステップでは、方向角が
Figure 0007038899000080
 のベンチマークビーム方向が例として取り上げられる。アクティブアンテナアレイの各送信チャネルは、方向角
Figure 0007038899000081
 のビーム重み
Figure 0007038899000082
 を使用して定格公称値電力
Figure 0007038899000083
 で、送信チャネルに対応する送信校正シーケンスの時間領域シーケンス
Figure 0007038899000084
 を送信する。方向角
Figure 0007038899000085
 に対応するテストアンテナは、送信校正信号を受信し、受信信号は
Figure 0007038899000086
 として表される。
Ｓ５０２：アクティブアンテナアレイは、前記送信校正信号の受信シーケンスを取得し、前記受信シーケンスに従って、前記アクティブアンテナアレイ内の各送信チャネルの初期振幅と位相誤差ベクトルを取得し、各送信チャネルの初期振幅と位相誤差に応じて送信校正信号および送信チャネルビーム重みマトリックスを更新する。
テストアンテナによって受信された信号に対して同期および時間－周波数領域変換処理が実行された後、アクティブアンテナアレイの各送信チャネルに対応する周波数領域校正シーケンス
Figure 0007038899000087
 が取得され、当該周波数領域校正シーケンスを受信シーケンスとしてアクティブアンテナアレイに送信する。同期および時間周波数領域変換処理を実行し、処理された周波数領域校正シーケンスをアクティブアンテナアレイに送信するプロセスは、テストアンテナによって実行されるか、または他のデバイスによって実行され得る。本開示の実施形態は、これを限定するものではない。
ここで、アクティブアンテナアレイは、ｎ番目の送信チャネルの受信シーケンスに従って、送信チャネルの受信シーケンスを決定し、中心周波数ポイントｆ０でこの送信チャネルの振幅および位相誤差を補償する必要があることを決定する：
Figure 0007038899000088
中心周波数ポイントｆ０での各送信チャネルの補償される必要のある振幅および位相誤差に従って、周波数領域の各送信チャネルの補償される必要のある振幅および位相誤差は、以下であると決定する。
Figure 0007038899000089
各送信チャネルの送信校正周波数領域シーケンスの長さがであるため、ｈｎ(ｋ)に対してＮ回線形補間フィッティングを実行する必要があり、周波数領域帯域幅内で各送信チャネルの補償する必要がある振幅と位相誤差校正ベクトルを取得する
Figure 0007038899000090
アクティブアンテナアレイは、以下の式を使用して、各送信チャネルの振幅および位相誤差に従って、送信校正信号を更新することができる。点乗算演算は、各送信チャネルによって送信される送信校正信号周波数領域シーケンス、および周波数領域帯域幅内で各送信チャネルの補償する必要がある振幅と位相誤差校正ベクトルＨｎの各要素ｎに対して実行される。
Figure 0007038899000091
各送信チャネルの更新された時間領域シーケンスは、逆フーリエ変換によって取得される。ｎ番目の送信チャネルの時間領域シーケンスは
Figure 0007038899000092
 のように表される。
アクティブアンテナアレイは、送信チャネルビーム重みマトリックスＷＴＸに対して中心周波数ポイントｆ０でチャネル振幅と位相誤差補償を実行し、すなわち、以下のように設定される。
Figure 0007038899000093
 ここで、ＷＴＸは、ベンチマークビーム方向（例えば、
Figure 0007038899000094
 ビーム方向）の振幅と位相誤差校正後の更新された送信チャネルビーム重みマトリックスである。ｈＴＸは、中心周波数ポイントｆ０でＮ個お送信チャネルの補償される必要がある誤差ベクトルである。
Ｓ５０３：アクティブアンテナアレイは、更新された送信チャネルビーム重みマトリックス内のベンチマークビーム方向のビーム重みベクトルを使用して、更新された送信校正信号を送信し、信チャネルビーム重みマトリックス内の前記ベンチマークビーム方向のビーム重みベクトルに従って、前記更新された送信校正信号の受信シーケンスに対してビーム合成を実行し、ベンチマークビーム方向に対応する送信チャネルビームゲインを取得する。
ベンチマークビーム方向に対応する方向角
Figure 0007038899000095
 を例として取り上げる。アクティブアンテナアレイは、ビーム重みベクトル
Figure 0007038899000096
 を使用して、定格公称電力
Figure 0007038899000097
 で更新された送信校正信号を送信し、各送信チャネルの送信校正信号の時間領域シーケンスは
Figure 0007038899000098
 である。
方向角
Figure 0007038899000099
 に対応するテストアンテナによってを受信した信号時間領域シーケンスは
Figure 0007038899000100
 である。送信校正信号の受信シーケンスとして使用される時間領域シーケンスは、アクティブアンテナアレイは、送信校正信号の受信シーケンスに従って、ベンチマークビーム方向に対応する送信チャネルビームゲインを決定する。
Figure 0007038899000101
 ここで、
Figure 0007038899000102
 ベンチマークビーム方向
Figure 0007038899000103
 に対応する送信チャネルビームゲインを表し、
Figure 0007038899000104
 は、更新された送信チャネルビーム重みマトリックス内の方向角が
Figure 0007038899000105
 であるビーム重みベクトルを表す。
Ｓ５０４：アクティブアンテナアレイは、第１のビーム方向領域の方向角に対応するビーム重みベクトルを使用して送信校正信号を送信し、送信チャネルビーム重みマトリックス内の前記方向角に対応するビーム重みベクトルを使用して、前記送信校正信号の受信シーケンスに対してビーム合成を実行して、第１のビーム方向領域に対応する送信チャネルビーム合成ゲインを取得する。
「第１のビーム方向領域」は、分割によって得られるＬ個のビーム領域内の任意のビーム領域であり得る。第１のビーム方向領域に対応する方向角は、ベンチマークビーム方向に対応する方向角とは異なる。
このステップでは、ｌ番目のビーム領域が例として取り上げられる。アクティブアンテナアレイは、方向角
Figure 0007038899000106
 に対応するビーム重みベクトル
Figure 0007038899000107
 を使用して、更新された送信校正信号を送信する。方向角
Figure 0007038899000108
 に対応するテストアンテナは送信校正信号を受信し、テストアンテナが受信する送信校正信号の時間領域シーケンスは
Figure 0007038899000109
 である。時間領域シーケンスは、送信校正信号の終了シーケンスとしてアクティブアンテナアレイに送信される。
アクティブアンテナアレイは、送信校正信号の受信シーケンス
Figure 0007038899000110
 に従って、方向角
Figure 0007038899000111
 に対応するビーム重みベクトル
Figure 0007038899000112
 を使用して、
Figure 0007038899000113
 に対してビーム合成を実行して、ｌ番目のビーム領域に対応する受信チャネルビームゲインを取得する。
Figure 0007038899000114
 ここで、
Figure 0007038899000115
 はｌビーム領域に対応する送信チャネルビームゲインを表す。
Figure 0007038899000116
 は、受信チャネル重みマトリックス内の方向角
Figure 0007038899000117
 のビーム重みベクトルを表す。
例として図２を取り上げる。ｌ＝１の場合、アクティブアンテナアレイ送信校正信号を送信し、前記送信校正信号の方向角は
Figure 0007038899000118
 である。テストアンテナ１は前記送信校正信号を受信し、テストアンテナ１によって受信された前記送信校正信号の時間領域シーケンスは、アクティブアンテナアレイに送信される。アクティブアンテナアレイは、受信チャネルビーム重みマトリックス内の前記方向角
Figure 0007038899000119
 のビーム重みベクトルに従って、送信校正信号の受信シーケンスに対して受信ビーム合成を実行して、計算を実行して、ビーム方向領域ｌに対応する受信チャネルビームゲインを取得する。
Ｓ５０５：アクティブアンテナアレイは、第１のビーム方向領域に対応する送信チャネルビームゲインとベンチマークビーム方向に対応する送信チャネルビームゲインとの間の差値を決定し、当該差値が設定されたゲイン誤差閾値より小さいか等しい場合はＳ５０６に進む。または当該差値が設定されたゲイン誤差閾値よりも大きい場合Ｓ５０７に進む。
ゲイン誤差閾値は事前に設定することができる。ゲイン誤差閾値の値は、校正精度の要件に従って決定することができる。校正精度が高いほど、ゲインエラーのしきい値は小さくなる。
Ｓ５０６：アクティブアンテナアレイは、送信チャネルビーム重みマトリックス内の第１のビーム方向領域に対応するビーム重みベクトル校正が完了したことを決定する。
ここで、Ｓ５０５で第１のビーム領域に対応する送信チャネルビームゲインとベンチマークビーム方向に対応する送信チャネルビームゲインとの間の差値が設定されたゲイン誤差閾値よりも小さい場合、第１のビーム方向領域に対応するすべての送信ビーム方向におけるアクティブアンテナアレイの送信チャネル誤差は比較的小さいので、送信チャネルビーム重みマトリックスの当該第１のビーム方向領域に対応するすべてのビーム重みベクトルは、変更されないままであり得る。すなわち、受信チャネルは、第１のビーム方向領域に対応するビーム方向で誤差校正を受ける必要はない。
Ｓ５０７：アクティブアンテナアレイは、最大でＫ回の送信チャネル校正反復プロセスを実行して、送信チャネルビーム重みマトリックス内の第１のビーム方向領域内のすべてのビーム方向のビーム重みベクトルを更新し、それによって、第１のビーム方向領域に対応するビーム方向において、アクティブアンテナアレイの送信チャネルを校正する。
送信チャネル校正反復プロセスは、図６を参照することができる。
各ビーム方向領域について、アクティブアンテナアレイの送信チャネルは、前述のフローにおいてＳ５０４からＳ５０７に従ってすべて校正され得、それにより、すべての送信ビーム方向におけるアクティブアンテナアレイの送信チャネルの校正を実現する。
図６を参照すると、本開示の実施形態によって提供される送信チャネル校正反復プロセスのフローを示す概略図であり、当該フローには次のものが含まれる。
Ｓ６０１：アクティブアンテナアレイは、第１のビーム方向領域の方向角に対応するビーム重みベクトルを使用して送信された送信校正信号の受信シーケンスに従って、当該第１のビーム方向領域における当該アクティブアンテナアレイのＮ個の送信チャネルの振幅と位相誤差ベクトルを取得する。
例として、第１のビーム方向領域の例を取り上げる。アクティブアンテナアレイは、ｎ番目の送信チャネルの受信シーケンスに従って、方向角
Figure 0007038899000120
 に対応する中心周波数ポイントｆ０でこの送信チャネルの振幅および位相誤差を補償する必要があると判断する。
Figure 0007038899000121
方向角
Figure 0007038899000122
 に対応する中心周波数ポイントｆ０での各送信チャネルの補償される必要のある振幅および位相誤差に従って、周波数領域の各送信チャネルの振幅および位相誤差を補償する必要があると判断する。
Figure 0007038899000123
Ｓ６０２：アクティブアンテナアレイは、今回の反復プロセスで決定された振幅と位相誤差ベクトルに従って、送信校正信号を更新し、送信チャネルビーム重みマトリックス内の第１のビーム方向領域内のビーム方向のビーム重みベクトルを更新する。
このステップでは、アクティブアンテナアレイは、式（２２）に従って、送信校正信号を更新することができる。更新された各個お送信チャネルの送信校正信号の時間領域シーケンスは、
Figure 0007038899000124
 である。第１のビーム方向領域は、送信チャネルビーム重みマトリックス内の複数のビーム方向のビーム重みベクトルに対応するので、アクティブアンテナアレイは、当該第１のビーム方向領域に対応するすべてのビーム方向のビーム重みベクトルを更新する。
例として、ｌ番目のビーム方向領域を取り上げ、それに対応する方向角は
Figure 0007038899000125
 である。当該ビーム方向領域は、次の方向角度範囲のすべてのビーム方向に対応する。方位角範囲は、
Figure 0007038899000126
 であり、ピッチ角範囲は、
Figure 0007038899000127
 であり、Ｐはステップサイズである。アクティブアンテナアレイは、今回の反復プロセスで決定された振幅および位相エラーベクトルに従って、送信チャネルビーム重みマトリックス内のこの範囲内のすべてのビーム方向のビーム重みベクトルを更新する。
方位角範囲
Figure 0007038899000128
 およびピッチ角範囲
Figure 0007038899000129
 に対応するビーム方向が
Figure 0007038899000130
 として表される場合、
Figure 0007038899000131
 のビーム重みベクトルは、
Figure 0007038899000132
 のように表される。ここで、＝１，２，…，Ｒであり、およびＲは、方向角範囲のすべてのビーム方向の数である。前記方向角範囲内の各ビーム方向のビーム重みベクトルが更新される。
Ｓ６０３：アクティブアンテナアレイは、第１のビーム方向領域の方向角に対応するビーム重みベクトルを使用して更新された送信校正信号を送信し、更新された送信チャネルビーム重みマトリックス内の前記方向角に対応するビーム重みベクトルを使用して、前記送信校正信号の受信シーケンスに対してビーム合成を実行して、第１のビーム方向領域に対応する送信チャネルビーム合成ゲインを取得する。
Ｓ６０４：アクティブアンテナアレイは、今回の反復プロセスで決定された送信チャネルビームゲインとベンチマークビーム方向に対応する送信ビーム合成ゲインとの間のゲイン誤差がゲイン誤差閾値より大きいかどうかを判断し、ゲイン誤差閾値以下の場合にＳ６０５に進む。ゲイン誤差閾値より大きい場合Ｓ６０６に進む。
Ｓ６０５：第１のビーム方向領域に対応するビーム重みベクトル校正が完了する。
Ｓ６０６：最大反復回数に到達したかどうかが判断し、達したと判断する場合、Ｓ６０７に進む。
Ｓ６０７：今回の反復プロセスを終了し、送信チャネル校正フローを終了し、送信チャネル校正が異常であることを示す警告情報を送信する。
Ｓ６０８：アクティブアンテナアレイは、第１のビーム方向領域に対応する方向角のビーム重みベクトルを使用して送信校正信号を送信し、前記送信校正信号の受信シーケンスを取得し、Ｓ６０１に進んで、次の反復プロセスに入る。
図２に示されるシナリオが例として取り上げられる。アクティブアンテナアレイの送信チャネルを校正するプロセスでは、アクティブアンテナアレイは最初に方向角
Figure 0007038899000133
 に対応するビーム重みベクトルを使用して送信校正信号を送信し、図５のＳ５０１からＳ５０２に従って送信チャネルビーム重みマトリックス内の各ビーム重みベクトルを更新する。それにより、方向角度が
Figure 0007038899000134
 である送信校正信号の受信シーケンスを使用して、送信チャネルの初期校正を実行する。
その後、送信校正信号はテストアンテナ１を介して送信され、この信号の方向角は
Figure 0007038899000135
 である。アクティブアンテナアレイは、図５のＳ５０３からＳ５０４に従って、前記方向角に対応する方向角範囲
Figure 0007038899000136
 内でいくつかのビーム重みベクトルを更新するかどうかを決定し、図６に示されるフローに従って、方向角範囲
Figure 0007038899000137
 内のいくつかのビーム重みベクトルが完全に更新されるまで、または更新が失敗するまで、送信チャネル校正反復プロセスを実行する。更新が必要な場合は、送信チャネル校正の反復プロセス。更新が必要ない場合、方向角範囲
Figure 0007038899000138
 のいくつかのビーム重みベクトルは変更されない。
その後、他のビーム方向領域については、対応するビーム方向領域の方向角に対応するビーム重みベクトルを使用して、送信校正信号を順番に送信する。そして、送信校正信号の受信シーケンスに従って、すべてのビーム方向領域の送信チャネル校正が完了するまで、上記フローのビーム方向領域１の送信チャネル校正フローに従って送信校正信号が処理される。
上記の送信チャネル校正の実施形態を通して、最初に、ベンチマークビーム方向の送信校正信号の受信シーケンスをしようして、送信チャネルビーム重みマトリックスに対して初期更新を実行する。すなわち、送信チャネルの初期校正を実行する。次に、対応するビーム方向領域範囲内の複数のビーム方向のビーム重みベクトルが、異なるビーム方向領域に対してそれぞれ更新され、送信チャネルビーム重みマトリックス内の対応する領域に対応するビーム重みベクトルが領域別に更新される。つまり、送信チャネルで領域別に校正を実行する。
本開示の上記の実施形態によって提供される送信チャネル校正方法を採用することにより、大規模アクティブアンテナアレイの関連デバイスのビームフォーミング機能を、本番環境下で校正および検出することができる。従来技術と比較して、送信チャネル校正方法は、主に以下のいくつかの利点を有する。
（１）本開示の実施形態によって提供される送信チャネル校正方法は、無響室で実行される必要がないので、テスト場所に対する要件基準および多額の投資が低減される。
（２）本開示の実施形態によって提供される送信チャネル校正方法は、垂直方向および水平方向の空間次元でのみ限定された検出を実行し、その結果、生産検出効率が改善される。
（３）本開示の実施形態によって提供される送信チャネル校正方法は、受信チャネル校正プロセスから独立しており、送信チャネルと受信チャネルとの間の振幅位相誤差を補償し、ビームフォーミング機能を改善することができる。
（４）本開示の実施形態によって提供される送信チャネル校正方法は、アルゴリズムの実現に便利であり、実際の生産環境での使用に有利である。
同じ技術的思想に基づいて、本開示の実施形態はまた、アクティブアンテナアレイの受信チャネルを校正するために使用されるアンテナの校正装置を提供する。
図７を参照すると、それは、受信チャネル校正を実現するために使用され、本開示の実施形態によって提供されるアンテナの校正装置の概略構造図である。この装置は、アクティブアンテナアレイに適用される。前記アクティブアンテナアレイの受信チャネルビーム重みマトリックスに対応する受信ビーム方向範囲は、複数のビーム方向領域に分割され、１つのビーム方向領域は、少なくとも１つの受信ビーム方向に対応し、少なくとも１つのビーム方向領域は複数の受信ビーム方向に対応する。
任意選択で、前記ベンチマークビーム方向の方位角およびピッチ角の両方がゼロである。
任意選択で、前記ベンチマークビーム方向の方向角は、任意のビーム方向領域に対応する方位角とは異なる。
上記装置は、初期校正モジュール７０１および領域別校正モジュール７０２を含み得る。
初期校正モジュール７０１は、アクティブアンテナアレイによって受信されたベンチマークビーム方向からの受信校正信号に従って、前記ベンチマークビーム方向における前記アクティブアンテナアレイのＮ個の受信チャネルの初期振幅と位相誤差ベクトルを取得し、前記初期振幅と位相誤差ベクトルに従って受信チャネルビーム重みマトリックス内の各ビーム方向のビーム重みベクトルを更新し、更新された受信チャネルビーム重みマトリックス内の前記ベンチマークビーム方向のビーム重みベクトルに従って、前記ベンチマークビーム方向の受信校正信号に対してビーム合成を実行し、前記ベンチマークビーム方向に対応する第１の受信チャネルビームゲインを取得し、ここで、１つの受信ビーム方向のビーム重みベクトルは、記受信ビーム方向に対応するＮ個の受信チャネルのビーム重みを含み、Ｎは１より大きい整数である。
領域別校正モジュール７０２は、前記アクティブアンテナアレイによって受信された第１のビーム方向領域からの受信校正信号に従って、前記第１のビーム方向領域に対応する方向角に従って、受信チャネルビーム重みマトリックスにおける対応する方向角のビーム重みベクトルを使用して、前記第１のビーム方向領域の受信校正信号に対してビーム合成を実行し、前記第１のビーム方向領域に対応する第２の受信チャネルビームゲインを取得し、前記第２の受信チャネルビームゲインと前記第１の受信チャネルビームゲインの間のゲイン誤差がゲイン誤差閾値よりも大きい場合、前記第１のビーム方向領域からの受信校正信号に従って、最大でＫ回の受信チャネル校正反復プロセスを実行し、ここで、Ｋは最大反復回数であり、第１のビーム方向領域は、前記複数のビーム方向領域のうちの１つである。
ここで、任意選択で、前記最大でＫ回の受信チャネル校正反復プロセスにおける各反復プロセスにおいて、領域別校正モジュール７０２は、
前記第１のビーム方向領域からの受信校正信号に従って、前記第１のビーム方向領域における前記アクティブアンテナアレイのＮ個の受信チャネルの振幅と位相誤差ベクトルを取得し、
今回の反復プロセスで決定された振幅と位相誤差ベクトルに従って、前記第１のビーム方向領域における受信チャネルビーム重みマトリックス内のビーム方向のビーム重みベクトルを更新し、
前記第１のビーム方向領域からの受信校正信号の方向角に従って、更新された受信チャネルビーム重みマトリックスにおける対応する方向角のビーム重みベクトルを使用して、前記第１のビーム方向領域からの受信校正信号に対してビーム合成を実行し、前記第１のビーム方向領域に対応する受信チャネルビームゲインを取得し、
今回の反復プロセスで決定された受信チャネルビームゲインと前記第１の受信チャネルビームゲインの間のゲイン誤差がゲイン誤差閾値よりも大きいかどうかを判断し、ゲイン誤差がゲイン誤差閾値よりも大きい場合、最大反復回数に達していない場合に前記第１のビーム方向領域からの受信校正信号を受信し、次の反復プロセスを実行し、さもないと、今回の反復プロセスを終了する。
同じ技術的思想に基づいて、本開示の実施形態はまた、アクティブアンテナアレイの送信チャネルを校正するために使用されるアンテナの校正装置を提供する。
図８を参照すると、それは、送信チャネル校正を実現するために使用され、本開示の実施形態によって提供されるアンテナの校正装置の概略構造図である。この装置は、アクティブアンテナアレイに適用される。前記アクティブアンテナアレイの送信チャネルビーム重みマトリックスに対応する送信ビーム方向範囲は、複数のビーム方向領域に分割され、１つのビーム方向領域は、少なくとも１つの受信ビーム方向に対応し、少なくとも１つのビーム方向領域は複数の送信ビーム方向に対応する。
任意選択で、前記ベンチマークビーム方向の方位角およびピッチ角の両方がゼロである。
任意選択で、前記ベンチマークビーム方向の方向角は、任意のビーム方向領域に対応する方位角とは異なる。
当該装置は、初期校正モジュール８０１および領域別校正モジュール８０２を含み得る。
初期校正モジュール８０１は、送信チャネルビーム重みマトリックス内のベンチマークビーム方向のビーム重みベクトルを使用することにより、アクティブアンテナアレイによって送信された送信校正信号の受信シーケンスに従って、前記アクティブアンテナアレイのＮ個の送信チャネルの初期振幅と位相誤差ベクトルを取得し、前記初期振幅と位相誤差ベクトルに従って送信校正信号および送信チャネルビーム重みマトリックス内の各ビーム方向のビーム重みベクトルを更新し、更新された送信チャネルビーム重みマトリックス内の前記ベンチマークビーム方向のビーム重みベクトルを使用して更新された送信校正信号を送信し、前記ベンチマークビーム方向のビーム重みベクトルに従って、前記更新された送信校正信号の受信シーケンスに対してビーム合成を実行し、前記ベンチマークビーム方向に対応する第１の送信チャネルビームゲインを取得し、ここで、１つの送信ビーム方向のビーム重みベクトルは、前記送信ビーム方向に対応するＮ個の送信チャネルのビーム重みを含み、Ｎは１より大きい整数である。
領域別校正モジュール８０２は、第１のビーム方向領域の方向角に対応するビーム重みベクトルを使用することにより、前記アクティブアンテナアレイによって送信校正信号が送信された後、送信チャネルビーム重みマトリックスにおける対応する方向角のビーム重みベクトルを使用して送信された送信校正信号の受信シーケンスに対してビーム合成を実行し、前記第１のビーム方向領域に対応する第２の送信チャネルビームゲインを取得し、前記第２の送信チャネルビームゲインと前記第１の送信チャネルビームゲインの間のゲイン誤差がゲイン誤差閾値よりも大きい場合、最大でＫ回の送信チャネル校正反復プロセスを実行し、ここで、Ｋは最大反復回数であり、第１のビーム方向領域は、前記複数のビーム方向領域のうちの１つである。
ここで、任意選択で、前記最大でＫ回の送信チャネル校正反復プロセスにおける各反復プロセス，領域別校正モジュール８０２は、
第１のビーム方向領域の方向角に対応するビーム重みベクトルを使用して送信された送信校正信号の受信シーケンスに従って、前記第１のビーム方向領域における前記アクティブアンテナアレイのＮ個の送信チャネルの振幅と位相誤差ベクトルを取得し、
今回の反復プロセスで決定された振幅と位相誤差ベクトルに従って、送信校正信号および送信チャネルビーム重みマトリックス内の前記第１のビーム方向領域におけるビーム方向のビーム重みベクトルを更新し、
第１のビーム方向領域の方向角に対応するビーム重みベクトルを使用し、更新された送信校正信号を送信し、前記方向角に対応するビーム重みベクトルを使用し、送信校正信号の受信シーケンスに対してビーム合成を実行し、前記第１のビーム方向領域に対応する送信チャネルビームゲインを取得し、
今回の反復プロセスで決定された送信チャネルビームゲインと前記第１の送信チャネルビームゲインとの間のゲイン誤差がゲイン誤差閾値よりも大きいかどうかを判断し、ゲイン誤差がゲイン誤差閾値よりも大きい場合、最大反復回数に達していない場合に前記第１のビーム方向領域に対応する方向角のビーム重みベクトルを使用して、送信校正信号を送信し、次の反復プロセスを実行し、さもないと、今回の反復プロセスを終了する。
同じ技術的思想に基づいて、本開示の実施形態はまた、通信装置を提供する。通信装置は、前述の実施形態において、受信チャネル校正フローを実現することができる。
図９を参照すると、本開示の実施形態によって提供される通信装置の概略構造図である。図に示されるように、通信装置は、プロセッサ９０１、メモリ９０２、送受信機９０３、およびバスインターフェース９０４を含み得る。
プロセッサ９０１は、バスアーキテクチャを管理し、通常の処理を実行する役割を果たし、メモリ９０２は、プロセッサ９０１が動作を実行するときに使用されるデータを格納することができる。送受信機９０３は、プロセッサ９０１の制御により、データを送受信する。
バスアーキテクチャは、いずれ数の相互接続するバス及びブリッジを備える。具体的に、プロセッサ９０１によって表される１つまたは複数のプロセッサ及びメモリ９０２によって表されるメモリの様々な回路をリンクすることにより形成される。バスアーキテクチャは、周辺機器、電圧調整器、電力管理回路などのさまざまな他の回路もリンクでき、さまざまな他の回路は当技術分野で周知であり、したがって、本明細書ではこれ以上説明しない。バスインターフェース９０４はインターフェースを提供する。プロセッサ９０１は、バスアーキテクチャを管理し、通常の処理を実行する役割を果たし、メモリ９０２は、プロセッサ９０１が動作を実行するときに使用されるデータを格納することができる。
本発明に係る実施例により開示されたユーザー装置側の周波数ドメインにおける拡散伝送フローは、プロセッサ９０１に適用することができるか、または、プロセッサ９０１により実現される。実現の間、信号処理フローにおける各々ステップは、プロセッサ９０１内のハードウェアの論理集積回路またはソフトウェア形式の指令により完成されることができる。プロセッサ９０１は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ、専用集積回路、フィールドプログラマブル・ゲートアレイまたはたのプログラマブルロジック・デバイス、ディスクリート・ゲートまたはトランジスタロジック・デバイス、ディスクリート・ハードウェアコンポーネントであることができ、本発明に係る実施例により開示した各々の方法、ステップ及びロジックブロック図を実現・執行することができる。汎用プロセッサはマイクロプロセッサまたはいずれのノーマルプロセッサなどであることができる。本発明に係る実施例に開示された方法のステップを参照すれば、ハードウェアプロセッサにより直接に執行して完成するか、または、プロセッサ内のハードウェア及びソフトウェアモジュールの組み合わせにより執行されて完成することができる。ソフトウェアモジュールは、ランダムメモリ、フラッシュメモリ、リードオンリーメモリ，プログラマブルリードオンリーメモリまたは電気的消去可能プログラマブルメモリ、レジスタなど本分野のよく知られる記憶媒体に格納されることができる。当該記憶媒体はメモリ９０２に位置し、プロセッサ９０１はメモリ９０２に格納される情報を読み出して、そのハードウェアと協働して信号処理における拡散伝送のステップを完成する。
具体的には、プロセッサ９０１は、前述の実施形態に記載された受信チャネル校正フローを実行するために、メモリ９０２内のプログラムを読み取るために使用される。フローの特定の実装は、前述の実施形態の関連する説明を参照することができ、これ以上繰り返される説明はここでは提供されない。
同じ技術的思想に基づいて、本開示の実施形態はまた、通信装置を提供する。通信装置は、前述の実施形態において、送信チャネル校正フローを実現することができる。
図１０を参照すると、本開示の実施形態によって提供される通信装置の概略構造図である。図に示されるように、通信装置は、プロセッサ１００１、メモリ１００２、送受信機１００３、およびバスインターフェース１００４を含み得る。
プロセッサ１００１は、バスアーキテクチャを管理し、通常の処理を実行する役割を果たし、メモリ１００２は、プロセッサ１００１が動作を実行するときに使用されるデータを格納することができる。送受信機１００３は、プロセッサ１００１の制御により、データを送受信する。
バスアーキテクチャは、いずれ数の相互接続するバス及びブリッジを備える。具体的に、プロセッサ１００１によって表される１つまたは複数のプロセッサ及びメモリ１００２によって表されるメモリの様々な回路をリンクすることにより形成される。バスアーキテクチャは、周辺機器、電圧調整器、電力管理回路などのさまざまな他の回路もリンクでき、さまざまな他の回路は当技術分野で周知であり、したがって、本明細書ではこれ以上説明しない。バスインターフェース１００４はインターフェースを提供する。プロセッサ１００１は、バスアーキテクチャを管理し、通常の処理を実行する役割を果たし、メモリ１００２は、プロセッサ１００１が動作を実行するときに使用されるデータを格納することができる。
本発明に係る実施例により開示されたユーザー装置側の周波数ドメインにおける拡散伝送フローは、プロセッサ１００１に適用することができるか、または、プロセッサ１００１により実現される。実現の間、信号処理フローにおける各々ステップは、プロセッサ１００１内のハードウェアの論理集積回路またはソフトウェア形式の指令により完成されることができる。プロセッサ１００１は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ、専用集積回路、フィールドプログラマブル・ゲートアレイまたはたのプログラマブルロジック・デバイス、ディスクリート・ゲートまたはトランジスタロジック・デバイス、ディスクリート・ハードウェアコンポーネントであることができ、本発明に係る実施例により開示した各々の方法、ステップ及びロジックブロック図を実現・執行することができる。汎用プロセッサはマイクロプロセッサまたはいずれのノーマルプロセッサなどであることができる。本発明に係る実施例に開示された方法のステップを参照すれば、ハードウェアプロセッサにより直接に執行して完成するか、または、プロセッサ内のハードウェア及びソフトウェアモジュールの組み合わせにより執行されて完成することができる。ソフトウェアモジュールは、ランダムメモリ、フラッシュメモリ、リードオンリーメモリ，プログラマブルリードオンリーメモリまたは電気的消去可能プログラマブルメモリ、レジスタなど本分野のよく知られる記憶媒体に格納されることができる。当該記憶媒体はメモリ１００２に位置し、プロセッサ１００１はメモリ１００２に格納される情報を読み出して、そのハードウェアと協働して信号処理における拡散伝送のステップを完成する。
具体的には、プロセッサ１００１は、前述の実施形態に記載された送信チャネル校正フローを実行するために、メモリ１００２内のプログラムを読み取るために使用される。フローの特定の実装は、前述の実施形態の関連する説明を参照することができ、これ以上繰り返される説明はここでは提供されない。
同じ技術的思想に基づいて、本開示の実施形態は、コンピュータ可読記憶媒体をさらに提供する。コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータで実行可能な命令を格納する。コンピュータ実行可能命令は、コンピュータに前述の実施形態で実行されたフローを実行させるように構成される。
以上は本発明の実施形態の方法、装置（システム）、およびコンピュータプログラム製品のフロー図および／またはブロック図によって、本発明を記述した。理解すべきことは、コンピュータプログラム指令によって、フロー図および／またはブロック図における各フローおよび／またはブロックと、フロー図および／またはブロック図におけるフローおよび／またはブロックの結合を実現できる。プロセッサはこれらのコンピュータプログラム指令を、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、組込み式処理装置、或いは他のプログラム可能なデータ処理装置設備の処理装置器に提供でき、コンピュータ或いは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサは、これらのコンピュータプログラム指令を実行し、フロー図における一つ或いは複数のフローおよび／またはブロック図における一つ或いは複数のブロックに指定する機能を実現する。
これらのコンピュータプログラム指令は又、また、コンピュータ或いは他のプログラム可能なデータ処理装置を特定方式で動作させるコンピュータ読取記憶装置に記憶できる。これによって、指令を含む装置は当該コンピュータ読取記憶装置内の指令を実行でき、フロー図における一つ或いは複数のフローおよび／またはブロック図における一つ或いは複数のブロックに指定する機能を実現する。
これらコンピュータプログラム指令はさらに、コンピュータ或いは他のプログラム可能なデータ処理装置設備に実装もできる。コンピュータプログラム指令が実装されたコンピュータ或いは他のプログラム可能設備は、一連の操作ステップを実行することによって、関連の処理を実現し、コンピュータ或いは他のプログラム可能な設備において実行される指令によって、フロー図における一つ或いは複数のフローおよび／またはブロック図における一つ或いは複数のブロックに指定する機能を実現する。
上述した実施形態に記述された技術的な解決手段を改造し、或いはその中の一部の技術要素を置換することもできる。そのような、改造と置換は本発明の各実施形態の技術の範囲から逸脱するとは見なされない。
無論、当業者によって、上述した実施形態に記述された技術的な解決手段を改造し、或いはその中の一部の技術要素を置換することもできる。そのような、改造と置換は本発明の各実施形態の技術の範囲から逸脱するとは見なされない。そのような改造と置換は、すべて本発明の請求の範囲に属する。
７０１、８０１ 初期校正モジュール
７０２、８０２ 領域別校正モジュール
９０１、１００１ プロセッサ
９０２、１００２ メモリ
９０３、１００３ 送受信機
９０４、１００４ バスインターフェース

Claims (11)

  1. アンテナの校正方法であって、
    アクティブアンテナアレイの受信チャネルビーム重みマトリックスに対応する受信ビーム方向範囲は、複数のビーム方向領域に分割され、１つのビーム方向領域は、少なくとも１つの受信ビーム方向に対応し、複数のビーム方向領域は複数の受信ビーム方向に対応し、
    前記校正方法は、
    アクティブアンテナアレイは、ベンチマークビーム方向から受信校正信号を受信し、前記ベンチマークビーム方向における前記アクティブアンテナアレイのＮ個の受信チャネルの初期振幅と位相誤差ベクトルを取得し、前記初期振幅と位相誤差ベクトルに従って受信チャネルビーム重みマトリックス内の各ビーム方向のビーム重みベクトルを更新し、更新された受信チャネルビーム重みマトリックス内の前記ベンチマークビーム方向のビーム重みベクトルに従って、前記ベンチマークビーム方向の受信校正信号に対してビーム合成を実行し、前記ベンチマークビーム方向に対応する第１の受信チャネルビームゲインを取得するステップであって、ここで、１つの受信ビーム方向のビーム重みベクトルは、記受信ビーム方向に対応するＮ個の受信チャネルのビーム重みを含み、Ｎは、１より大きい整数である前記取得するステップと、
    前記アクティブアンテナアレイは、第１のビーム方向領域から受信校正信号を受信し、前記第１のビーム方向領域に対応する方向角に従って、受信チャネルビーム重みマトリックスにおける対応する方向角のビーム重みベクトルを使用して、前記第１のビーム方向領域の受信校正信号に対してビーム合成を実行し、前記第１のビーム方向領域に対応する第２の受信チャネルビームゲインを取得し、前記第２の受信チャネルビームゲインと前記第１の受信チャネルビームゲインの間のゲイン誤差がゲイン誤差閾値よりも大きい場合、前記第１のビーム方向領域からの受信校正信号に従って、最大でＫ回の受信チャネル校正反復プロセスを実行するステップであって、Ｋは最大反復回数であり、第１のビーム方向領域は、前記複数のビーム方向領域のうちの１つである前記実行するステップとを備え、
    前記最大でＫ回の受信チャネル校正反復プロセスにおける各反復プロセスにおいて、前記アクティブアンテナアレイは、
    前記第１のビーム方向領域からの受信校正信号に従って、前記第１のビーム方向領域における前記アクティブアンテナアレイのＮ個の受信チャネルの振幅と位相誤差ベクトルを取得するステップ１と、
    前記ステップ１で取得された前記第１のビーム方向領域における前記アクティブアンテナアレイのＮ個の受信チャネルの振幅と位相誤差ベクトルに従って、前記第１のビーム方向領域における受信チャネルビーム重みマトリックス内のビーム方向のビーム重みベクトルを更新するステップ２と、
    前記第１のビーム方向領域からの受信校正信号の方向角に従って、更新された受信チャネルビーム重みマトリックスにおける対応する方向角のビーム重みベクトルを使用して、前記第１のビーム方向領域からの受信校正信号に対してビーム合成を実行し、前記第１のビーム方向領域に対応する受信チャネルビームゲインを取得するステップ３と、
    前記ステップ３で取得された前記第１のビーム方向領域に対応する受信チャネルビームゲインと前記第１の受信チャネルビームゲインの間のゲイン誤差がゲイン誤差閾値よりも大きいかどうかを判断し、ゲイン誤差がゲイン誤差閾値よりも大きい、かつ、最大反復回数に達していない場合に前記第１のビーム方向領域からの受信校正信号を受信し、次の反復プロセスを実行し、ゲイン誤差がゲイン誤差閾値よりも大きくない場合、今回の反復プロセスを終了するステップ４と
    を実行することを特徴とするアンテナの校正方法。
  2. 前記ベンチマークビーム方向の方位角およびピッチ角の両方がゼロであることを特徴とする請求項１に記載のアンテナの校正方法。
  3. 前記ベンチマークビーム方向の方向角は、任意のビーム方向領域の方位角とは異なることを特徴とする請求項１に記載のアンテナの校正方法。
  4. アンテナの校正方法であって、
    アクティブアンテナアレイの送信チャネルビーム重みマトリックスに対応する送信ビーム方向範囲は、複数のビーム方向領域に分割され、１つのビーム方向領域は、少なくとも１つの送信ビーム方向に対応し、少なくとも１つのビーム方向領域は、複数の送信ビーム方向に対応し、
    前記校正方法は、
    アクティブアンテナアレイは、送信チャネルビーム重みマトリックス内のベンチマークビーム方向のビーム重みベクトルを使用して、送信校正信号を送信し、前記送信校正信号の受信シーケンスに従って、前記アクティブアンテナアレイのＮ個の送信チャネルの初期振幅と位相誤差ベクトルを取得し、前記初期振幅と位相誤差ベクトルに従って送信校正信号および送信チャネルビーム重みマトリックス内の各ビーム方向のビーム重みベクトルを更新し、更新された送信チャネルビーム重みマトリックス内の前記ベンチマークビーム方向のビーム重みベクトルを使用して更新された送信校正信号を送信し、前記ベンチマークビーム方向のビーム重みベクトルに従って、前記更新された送信校正信号の受信シーケンスに対してビーム合成を実行し、前記ベンチマークビーム方向に対応する第１の送信チャネルビームゲインを取得するステップであって、１つの送信ビーム方向のビーム重みベクトルは、前記送信ビーム方向に対応するＮ個の送信チャネルのビーム重みを含み、Ｎは、１より大きい整数である前記取得するステップと、
    前記アクティブアンテナアレイは、第１のビーム方向領域の方向角に対応するビーム重みベクトルを使用して送信校正信号を送信し、送信チャネルビーム重みマトリックスにおける対応する方向角のビーム重みベクトルを使用して送信された送信校正信号の受信シーケンスに対してビーム合成を実行し、前記第１のビーム方向領域に対応する第２の送信チャネルビームゲインを取得し、前記第２の送信チャネルビームゲインと前記第１の送信チャネルビームゲインの間のゲイン誤差がゲイン誤差閾値よりも大きい場合、最大でＫ回の送信チャネル校正反復プロセスを実行するステップであって、Ｋは最大反復回数であり、第１のビーム方向領域は、前記複数のビーム方向領域のうちの１つである前記実行するステップとを備え、
    前記最大でＫ回の送信チャネル校正反復プロセスにおける各反復プロセスにおいて、前記アクティブアンテナアレイは、
    第１のビーム方向領域の方向角に対応するビーム重みベクトルを使用して送信された送信校正信号の受信シーケンスに従って、前記第１のビーム方向領域における前記アクティブアンテナアレイのＮ個の送信チャネルの振幅と位相誤差ベクトルを取得するステップ１と、
    前記ステップ１で取得された前記第１のビーム方向領域における前記アクティブアンテナアレイのＮ個の送信チャネルの振幅と位相誤差ベクトルに従って、送信校正信号および送信チャネルビーム重みマトリックス内の前記第１のビーム方向領域におけるビーム方向のビーム重みベクトルを更新するステップ２と、
    第１のビーム方向領域の方向角に対応するビーム重みベクトルを使用し、更新された送信校正信号を送信し、前記方向角に対応するビーム重みベクトルを使用し、送信校正信号の受信シーケンスに対してビーム合成を実行し、前記第１のビーム方向領域に対応する送信チャネルビームゲインを取得するステップ３と、
    前記ステップ３で決定された送信チャネルビームゲインと前記第１の送信チャネルビームゲインとの間のゲイン誤差がゲイン誤差閾値よりも大きいかどうかを判断し、ゲイン誤差がゲイン誤差閾値よりも大きい、かつ最大反復回数に達していない場合に前記第１のビーム方向領域に対応する方向角のビーム重みベクトルを使用して、送信校正信号を送信し、次の反復プロセスを実行し、さもないと、今回の反復プロセスを終了するステップ４と
    を実行することを特徴とするアンテナの校正方法。
  5. 前記ベンチマークビーム方向の方位角およびピッチ角の両方がゼロであることを特徴とする請求項４に記載のアンテナの校正方法。
  6. 前記ベンチマークビーム方向の方向角は、任意のビーム方向領域の方位角とは異なることを特徴とする請求項４に記載のアンテナの校正方法。
  7. アンテナの校正装置であって、
    アクティブアンテナアレイに適用され、前記アクティブアンテナアレイの受信チャネルビーム重みマトリックスに対応する受信ビーム方向範囲は、複数のビーム方向領域に分割され、１つのビーム方向領域は、少なくとも１つの受信ビーム方向に対応し、少なくとも１つのビーム方向領域は複数の受信ビーム方向に対応し、
    前記校正装置は、
    アクティブアンテナアレイによって受信されたベンチマークビーム方向からの受信校正信号に従って、前記ベンチマークビーム方向における前記アクティブアンテナアレイのＮ個の受信チャネルの初期振幅と位相誤差ベクトルを取得し、前記初期振幅と位相誤差ベクトルに従って受信チャネルビーム重みマトリックス内の各ビーム方向のビーム重みベクトルを更新し、更新された受信チャネルビーム重みマトリックス内の前記ベンチマークビーム方向のビーム重みベクトルに従って、前記ベンチマークビーム方向の受信校正信号に対してビーム合成を実行し、前記ベンチマークビーム方向に対応する第１の受信チャネルビームゲインを取得するように構成された初期校正モジュールであって、１つの受信ビーム方向のビーム重みベクトルは、記受信ビーム方向に対応するＮ個の受信チャネルのビーム重みを含み、Ｎは、１より大きい整数である前記初期校正モジュールと、
    前記アクティブアンテナアレイによって受信された第１のビーム方向領域からの受信校正信号に従って、前記第１のビーム方向領域に対応する方向角に従って、受信チャネルビーム重みマトリックスにおける対応する方向角のビーム重みベクトルを使用して、前記第１のビーム方向領域の受信校正信号に対してビーム合成を実行し、前記第１のビーム方向領域に対応する第２の受信チャネルビームゲインを取得し、前記第２の受信チャネルビームゲインと前記第１の受信チャネルビームゲインの間のゲイン誤差がゲイン誤差閾値よりも大きい場合、前記第１のビーム方向領域からの受信校正信号に従って、最大でＫ回の受信チャネル校正反復プロセスを実行するように構成された領域別校正モジュールであって、Ｋは最大反復回数であり、第１のビーム方向領域は、前記複数のビーム方向領域のうちの１つである前記領域別校正モジュールとを備え、
    前記最大でＫ回の受信チャネル校正反復プロセスにおける各反復プロセスにおいて、前記領域別校正モジュールは、
    前記第１のビーム方向領域からの受信校正信号に従って、前記第１のビーム方向領域における前記アクティブアンテナアレイのＮ個の受信チャネルの振幅と位相誤差ベクトルを取得するステップ１と、
    今回の反復プロセスで決定された振幅と位相誤差ベクトルに従って、前記第１のビーム方向領域における受信チャネルビーム重みマトリックス内のビーム方向のビーム重みベクトルを更新するステップ２と、
    前記第１のビーム方向領域からの受信校正信号の方向角に従って、更新された受信チャネルビーム重みマトリックスにおける対応する方向角のビーム重みベクトルを使用して、前記第１のビーム方向領域からの受信校正信号に対してビーム合成を実行し、前記第１のビーム方向領域に対応する受信チャネルビームゲインを取得するステップ３と、
    前記ステップ３で取得された前記第１のビーム方向領域に対応する受信チャネルビームゲインと前記第１の受信チャネルビームゲインの間のゲイン誤差がゲイン誤差閾値よりも大きいかどうかを判断し、ゲイン誤差がゲイン誤差閾値よりも大きい、かつ最大反復回数に達していない場合に前記第１のビーム方向領域からの受信校正信号を受信し、次の反復プロセスを実行し、さもないと、今回の反復プロセスを終了するステップ４と
    を実行することを特徴とするアンテナの校正装置。
  8. 前記ベンチマークビーム方向の方位角およびピッチ角の両方がゼロであることを特徴とする請求項７に記載のアンテナの校正装置。
  9. 前記ベンチマークビーム方向の方向角は、任意のビーム方向領域に対応する方位角とは異なることを特徴とする請求項７に記載のアンテナの校正装置。
  10. アンテナの校正装置であって、
    アクティブアンテナアレイに適用され、前記アクティブアンテナアレイの送信チャネルビーム重みマトリックスに対応する送信ビーム方向範囲は、複数のビーム方向領域に分割され、１つのビーム方向領域は、少なくとも１つの送信ビーム方向に対応し、複数のビーム方向領域は、複数の送信ビーム方向に対応し、
    前記校正装置は、
    送信チャネルビーム重みマトリックス内のベンチマークビーム方向のビーム重みベクトルを使用することにより、アクティブアンテナアレイによって送信された送信校正信号の受信シーケンスに従って、前記アクティブアンテナアレイのＮ個の送信チャネルの初期振幅と位相誤差ベクトルを取得し、前記初期振幅と位相誤差ベクトルに従って送信校正信号および送信チャネルビーム重みマトリックス内の各ビーム方向のビーム重みベクトルを更新し、更新された送信チャネルビーム重みマトリックス内の前記ベンチマークビーム方向のビーム重みベクトルを使用して更新された送信校正信号を送信し、前記ベンチマークビーム方向のビーム重みベクトルに従って、前記更新された送信校正信号の受信シーケンスに対してビーム合成を実行し、前記ベンチマークビーム方向に対応する第１の送信チャネルビームゲインを取得するように構成された初期校正モジュールであって、１つの送信ビーム方向のビーム重みベクトルは、前記送信ビーム方向に対応するＮ個の送信チャネルのビーム重みを含み、Ｎは、１より大きい整数である、前記初期校正モジュールと、
    第１のビーム方向領域の方向角に対応するビーム重みベクトルを使用することにより、前記アクティブアンテナアレイによって送信校正信号が送信された後、送信チャネルビーム重みマトリックスにおける対応する方向角のビーム重みベクトルを使用して送信された送信校正信号の受信シーケンスに対してビーム合成を実行し、前記第１のビーム方向領域に対応する第２の送信チャネルビームゲインを取得し、前記第２の送信チャネルビームゲインと前記第１の送信チャネルビームゲインの間のゲイン誤差がゲイン誤差閾値よりも大きい場合、最大でＫ回の送信チャネル校正反復プロセスを実行するように構成された領域別校正モジュールであって、Ｋは最大反復回数であり、第１のビーム方向領域は、前記複数のビーム方向領域のうちの１つである前記領域別校正モジュールとを備え、
    前記最大でＫ回の送信チャネル校正反復プロセスにおける各反復プロセスにおいて、前記領域別校正モジュールは、
    第１のビーム方向領域の方向角に対応するビーム重みベクトルを使用して送信された送信校正信号の受信シーケンスに従って、前記第１のビーム方向領域における前記アクティブアンテナアレイのＮ個の送信チャネルの振幅と位相誤差ベクトルを取得するステップ１と、
    前記ステップ１で取得された前記第１のビーム方向領域における前記アクティブアンテナアレイのＮ個の送信チャネルの振幅と位相誤差ベクトルに従って、送信校正信号および送信チャネルビーム重みマトリックス内の前記第１のビーム方向領域におけるビーム方向のビーム重みベクトルを更新するステップ２と、
    第１のビーム方向領域の方向角に対応するビーム重みベクトルを使用し、更新された送信校正信号を送信し、前記方向角に対応するビーム重みベクトルを使用し、送信校正信号の受信シーケンスに対してビーム合成を実行し、前記第１のビーム方向領域に対応する送信チャネルビームゲインを取得するステップ３と、
    前記ステップ３で取得された前記第１のビーム方向領域に対応する送信チャネルビームゲインと前記第１の送信チャネルビームゲインとの間のゲイン誤差がゲイン誤差閾値よりも大きいかどうかを判断し、ゲイン誤差がゲイン誤差閾値よりも大きい、かつ最大反復回数に達していない場合に前記第１のビーム方向領域に対応する方向角のビーム重みベクトルを使用して、送信校正信号を送信し、次の反復プロセスを実行し、さもないと、今回の反復プロセスを終了するステップ４と
    を実行することを特徴とするアンテナの校正装置。
  11. 前記ベンチマークビーム方向の方位角およびピッチ角の両方がゼロであり、
    前記ベンチマークビーム方向の方向角は、任意のビーム方向領域に対応する方位角とは異なることを特徴とする請求項１０に記載のアンテナの校正装置。
JP2021505832A 2018-08-02 2019-07-24 アンテナの校正方法および装置 Active JP7038899B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810872421.1 2018-08-02
CN201810872421.1A CN110798253B (zh) 2018-08-02 2018-08-02 一种天线校准方法及装置
PCT/CN2019/097551 WO2020024861A1 (zh) 2018-08-02 2019-07-24 一种天线校准方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021524721A JP2021524721A (ja) 2021-09-13
JP7038899B2 true JP7038899B2 (ja) 2022-03-18

Family

ID=69231390

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021505832A Active JP7038899B2 (ja) 2018-08-02 2019-07-24 アンテナの校正方法および装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11171417B2 (ja)
EP (1) EP3832912A4 (ja)
JP (1) JP7038899B2 (ja)
KR (1) KR102363700B1 (ja)
CN (1) CN110798253B (ja)
WO (1) WO2020024861A1 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109309533B (zh) * 2018-09-04 2021-05-18 华为技术有限公司 一种校准方法及设备
GB2579175B (en) * 2018-11-01 2021-01-06 Leonardo Mw Ltd An active array antenna with sub-arrays and a method for its calibration
CN111447017B (zh) * 2020-04-09 2021-04-30 广州通则康威智能科技有限公司 阵列天线波束赋形快速测试装置及其测试方法
CN111463575B (zh) * 2020-04-20 2022-02-11 上海磐启微电子有限公司 基于均匀矩形平面阵的幅相误差自校正装置及方法
US11789118B2 (en) * 2020-10-23 2023-10-17 Nxp Usa, Inc. Calibration of a phased array
CN112491455B (zh) * 2021-02-05 2021-06-01 电子科技大学 一种基于阵列单元位置修正的鲁棒性波束赋形方法
US11777618B2 (en) * 2021-09-14 2023-10-03 Hughes Network Systems, Llc Amplitude and phase calibration for phased array antennas
CN115588851B (zh) * 2022-12-12 2023-04-11 中国电子科技集团公司第十研究所 球面相控阵天线的阵元通道相位标校的有效性验证方法
CN115833972B (zh) * 2023-02-17 2023-04-28 华清瑞达（天津）科技有限公司 对阵列馈电系统输出的目标角位置进行校准的系统及方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012142964A (ja) 2007-10-03 2012-07-26 Qualcomm Inc 無線通信システムのキャリブレーション及びビーム形成
CN103188009A (zh) 2011-12-31 2013-07-03 中兴通讯股份有限公司 信号接收方法及装置
WO2016163375A1 (ja) 2015-04-10 2016-10-13 三菱電機株式会社 通信システム
US20170048009A1 (en) 2008-05-23 2017-02-16 Qualcomm Incorporated Calibration and beamforming in a wireless communication system
CN107809273A (zh) 2016-09-05 2018-03-16 中兴通讯股份有限公司 一种多天线补偿方法及其装置、射频设备
US20180191418A1 (en) 2017-01-05 2018-07-05 Futurewei Technologies, Inc. Beam Management Techniques for Beam Calibration

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE522563C2 (sv) * 2000-02-01 2004-02-17 Ericsson Telefon Ab L M Kalibreringsmetod för en adaptiv gruppantenn
US7272364B2 (en) * 2002-12-30 2007-09-18 Motorola, Inc. Method and system for minimizing overlap nulling in switched beams
EP2987202B1 (en) * 2013-04-15 2018-10-17 Nokia Solutions and Networks Oy Antenna system calibration
GB2517218B (en) * 2013-08-16 2017-10-04 Analog Devices Global Communication unit and method of antenna array calibration
US9967081B2 (en) 2015-12-04 2018-05-08 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. System and method for beamforming wth automatic amplitude and phase error calibration
CN106324573A (zh) * 2016-08-24 2017-01-11 中国电子科技集团公司第三十八研究所 一种适用于平板端射阵列天线的幅相误差校正方法
US20180062260A1 (en) * 2016-08-26 2018-03-01 Analog Devices Global Antenna array calibration systems and methods
CN106371055B (zh) * 2016-10-26 2018-11-09 黑龙江大学 远近场宽带混合信号超分辨测向阵列幅相误差估计方法
CN109495189B (zh) * 2017-09-11 2020-08-28 大唐移动通信设备有限公司 一种阵列天线校准方法及装置
CN109802818B (zh) * 2017-11-17 2022-05-10 华为技术有限公司 通信方法及装置
CN108155958A (zh) * 2017-11-22 2018-06-12 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） 大规模mimo天线阵列远场校准系统
US11177567B2 (en) * 2018-02-23 2021-11-16 Analog Devices Global Unlimited Company Antenna array calibration systems and methods
KR102650668B1 (ko) * 2018-06-22 2024-03-25 프라운호퍼 게젤샤프트 쭈르 푀르데룽 데어 안겐반텐 포르슝 에. 베. 방법 및 측정 환경, 테스트될 장치

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012142964A (ja) 2007-10-03 2012-07-26 Qualcomm Inc 無線通信システムのキャリブレーション及びビーム形成
US20170048009A1 (en) 2008-05-23 2017-02-16 Qualcomm Incorporated Calibration and beamforming in a wireless communication system
CN103188009A (zh) 2011-12-31 2013-07-03 中兴通讯股份有限公司 信号接收方法及装置
WO2016163375A1 (ja) 2015-04-10 2016-10-13 三菱電機株式会社 通信システム
CN107809273A (zh) 2016-09-05 2018-03-16 中兴通讯股份有限公司 一种多天线补偿方法及其装置、射频设备
US20180191418A1 (en) 2017-01-05 2018-07-05 Futurewei Technologies, Inc. Beam Management Techniques for Beam Calibration

Also Published As

Publication number Publication date
EP3832912A4 (en) 2021-08-25
CN110798253A (zh) 2020-02-14
CN110798253B (zh) 2021-03-12
WO2020024861A1 (zh) 2020-02-06
US20210257730A1 (en) 2021-08-19
KR20210040113A (ko) 2021-04-12
JP2021524721A (ja) 2021-09-13
KR102363700B1 (ko) 2022-02-15
EP3832912A1 (en) 2021-06-09
US11171417B2 (en) 2021-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7038899B2 (ja) アンテナの校正方法および装置
JP7022201B2 (ja) アレイアンテナをキャリブレーションする方法および装置
EP2828983B1 (en) Method, apparatus and computer program for testing a transceiver device
US10684318B1 (en) System and method for testing analog beamforming device
US11962357B2 (en) Method and system for testing wireless performance of wireless terminal
WO2018133611A1 (zh) 一种智能天线性能测试及优化的方法、装置及设备
WO2021008477A1 (zh) 预编码处理方法和装置
US11114757B2 (en) Embedded antenna array metrology systems and methods
WO2019120070A1 (zh) 一种获取下行信道信息的方法及装置
US10123362B2 (en) Operation of a multi-standard base station site supporting at least two different radio access technologies
CN109039488B (zh) 通道校正的方法、网络设备及计算机可读介质
WO2020088549A1 (zh) 一种天线校正方法及装置
JP2022517542A (ja) 無線機器の無線周波数性能の試験方法、装置及び試験計器
CN112368957B (zh) 相位校准方法、相关装置及设备
CN111490950A (zh) 信道构建方法及通信设备
CN108964795B (zh) 天线互易性校准方法、装置及系统
KR20200090255A (ko) 무선 단말의 수신기의 무선 성능을 측정하는 방법, 장치 및 컴퓨터 판독가능 저장 매체
US11166254B2 (en) Position relationship determining method and apparatus
CN112615681A (zh) 发射通道的幅度校准方法、装置和网络设备
CN111342911A (zh) 校准射频链路的方法和装置
JP7416915B2 (ja) アンテナ較正装置およびアンテナ較正方法
CN112881992B (zh) 一种通道幅相一致性自检方法、装置及计算机设备
CN112615680B (zh) 发射通道的相位校准方法、装置和网络设备
CN110389323B (zh) 多通道星载sar相位均衡方法、装置、存储介质及设备
WO2022027646A1 (en) Port selection codebook enhancement by partial channel reciprocity

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210202

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210202

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20210202

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210913

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211210

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220207

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220308

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7038899

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313114

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350