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CN1210889C - 阵列天线接收装置的校正系统 - Google Patents

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CN1210889C
CN1210889C CNB018099475A CN01809947A CN1210889C CN 1210889 C CN1210889 C CN 1210889C CN B018099475 A CNB018099475 A CN B018099475A CN 01809947 A CN01809947 A CN 01809947A CN 1210889 C CN1210889 C CN 1210889C
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Abstract

本校正系统的阵列天线接收装置，根据输入给天线无线接收单元(104-1～-N)的总接收功率的检波电压，校正时间判定单元(111)判断各天线无线接收单元的合适校正时间。然后，校正信号处理单元(112)根据这些校正时间中最长的校正时间，从各天线无线接收单元输出的多路复用信号，检测各个校正信号的相位/振幅信息。用户信号处理单元(108-1～-M)根据这些相位/振幅信息，对来自各天线无线接收单元的输出进行补正。

Description

阵列天线接收装置的校正系统
发明领域
本发明涉及一种阵列天线接收装置的校正系统，特别涉及对位于进行适应天线控制的阵列天线接收装置内的各天线无线接收单元间的相位(延迟)及振幅信息的变动进行补正的校正系统。
背景技术
过去，希望蜂窝移动通信系统能做到信号高速化和高品质化，并增大加入者容量。例如，使用由高度相关的多个天线元件构成的阵列天线接收装置，对来自其他用户的干涉和因延迟波造成的干涉，缩小接收增益的方式曾有研究。结果，形成相对于希望信号的到来方向增大接收增益的接收定向性天线辐射图。
可是，阵列天线接收装置具有多个天线无线接收单元。这种阵列天线接收装置，一般，连接各天线元件的天线无线接收单元的振幅及相位是独立并时刻变动的，在形成接收定向性天线辐射图时，需要对这些振幅及相位的变动进行补正。该操作被称为校正(calibration)。
过去，对这种阵列天线接收装置的校正系统，例如，特开平11-46180号公报曾有公开。该公开公报的提案内容是，向连接各天线元件的各天线无线接收单元输入已知的校正信号，使用解调校正信号后的结果的技术。该提案是对解调所得的独立并时刻变动的各天线无线接收单元的相位(延迟)及振幅变动进行补正。
图1是表示过去的阵列天线接收装置的校正系统的方框图。
该阵列天线接收装置由阵列天线1001、对应各天线元件1002-1～-N的N个多路复用电路1003-1～-N、对应各天线元件1002-1～-N的N个天线无线接收单元1004-1～-N、对应用户数M的用户信号处理单元1005-1～-M、校正用信号发送单元1010、和校正信号处理单元1011构成。
阵列天线1001由N个天线元件1002-1～-N构成。N个天线元件1002-1～-N被靠近配置，以使各天线元件的接收信号相关，并接收希望信号和多个干涉信号被多路复用后的信号。
N个中的1个多路复用电路1003-i把校正用信号发送单元1010的输出即校正信号和天线元件1002-i的输出即接收信号多路复用。多路复用电路1003-i对输入信号，在无线频带进行多路复用并输出给天线无线接收单元1004-i。对多路复用方法没有特别限制，例如代码多路复用。
天线无线接收单元1004-i由低噪声放大器、带阻限制滤波器、混频器、局部发信器、AGC(Auto Gain Controller)、正交检波器、低通滤波器、模拟/数字转换器(ADC)等单元构成。天线无线接收单元1004-i对从多路复用电路1003-i输入的信号，进行放大、从无线频带向基频的频率变换、正交检波、模拟/数字转换等，并输出给用户信号处理单元1005-i和校正信号处理单元1011。通常，AGC放大器被用来使各天线无线接收单元不依赖输入信号功率电平，就使输出信号功率电平保持一定。
校正信号处理单元1011以来自天线无线接收单元1004-1～-N的信号为输入，从信号内抽取校正信号，检测天线无线接收单元1004-1～-N的各个相位/振幅信息，并分别输出给用户信号处理单元1005-1～-M。这里，可以抽取被多路复用于输入信号的校正信号。
对应用户j的用户信号处理单元1005-j输入天线无线接收单元1004-1～-N的输出，和校正信号处理单元1011的输出即天线无线接收单元1004-1～-N的各个相位/振幅信息。用户信号处理单元1005-j使用校正用信号处理单元1010的输出，即天线无线接收单元1004-1～-N的各个相位/振幅信息，对来自天线无线接收单元1004-1～-N的各个输入进行补正，相对于信号来到对象用户j的方向，增大接收增益。另一方面，用户信号处理单元1005-j形成对于来自其他用户的干涉及因延迟波造成的干涉，使接收增益缩小的接收定向性天线辐射图，根据接收定向性天线辐射图输出接收后的用户解调信号j。
校正用信号发送单元1010以基频生成校正信号，对所生成的信号进行数字/模拟转换、从基频向无线频带的频率变换等之后，形成和由天线元件1002-1～-N产生的接收信号是相同频率频带的校正信号，在任意功率电平输出给多路复用电路1003-1～-N。此时，通过把校正信号变成多个功率电平，校正信号处理单元1011能够检测各接收功率的各天线无线接收单元1004-1～-N的各相位/振幅信息。
通过N个天线元件1002-1～-N接收的各信号包含有用户希望信号成分和干涉信号成分、以及热噪声。此外，在希望信号成分和干涉信号成分中还分别存在有多路径成分。通常，这些信号成分是来自不同方向。
图1表示的现有的阵列天线接收装置使用通过N个天线元件1001-1～-N接收的各信号的相位/振幅信息，识别到来方向不同的各信号成分，形成接收定向性天线辐射图。
此时，通过天线无线接收单元1004-1～-N的构成装置在各天线无线接收单元内部一产生相位/振幅变动，就向用户信号处理单元1005-1～-M提供和原来的通过各天线元件1002-1～-N接收的各信号的相位/振幅信息不同的信息，因此不能准确识别各信号成分，不能形成理想的接收定向性天线辐射图。
于是，通过向由天线元件1002-1～-N产生的接收信号多路复用和该信号是相同频率频带的校正信号，在校正信号处理单元1011检测从天线无线接收单元1004-1～-N的各输出中抽取的校正信号的相位/振幅信息，对供给用户信号处理单元1005-1～-M的相位/振幅信息进行补正。
校正信号通过多路复用，在阵列天线接收装置运用时也能够校正。即，校正信号是被多路复用于接收信号中的状态，可以只抽取校正信号成分本身。例如代码多路复用。
另外，包含于天线无线接收单元1004-1～-N的非线形电路，特别是AGC，相位/振幅的变动方式因接收功率电平而不同。为此，通过边改变校正用信号发送单元1010的功率电平可调电路所输出的校正信号功率电平，校正信号处理单元1011边抽取天线无线接收单元1004-1～-N的各个输出的校正信号，并检测相位/振幅信息，以决定各校正信号功率电平施加到供给用户信号处理单元1005-1～-M的相位/振幅信息的补正量。
具有这种校正单元的阵列天线接收装置，在阵列天线接收装置运用时，即使在天线无线接收单元1004-1～-N内部产生相位/振幅变动，也能对供给用户信号处理单元1005-1～-M的相位/振幅信息进行补正。另外，也可以实施与接收信号功率电平对应的高精度校正。
所以，图1所示的现有的阵列天线接收装置，使用通过N个天线元件1002-1～-N接收的各信号的相位/振幅信息，能够准确识别到来方向不同的各信号成分，形成理想的接收定向性天线辐射图。
但是，这种现有的阵列天线接收装置的校正系统因存在以下问题，不适用于运用时的阵列天线接收装置。
第1，如果在运用时把校正信号改变为多个功率电平，一进行能够检测各接收功率的各天线无线接收单元的相位/振幅信息，会大大劣化阵列天线接收装置的接收灵敏度。其理由如下，对于来自从天线输入的移动设备的用户信号的希望波来说，校正信号完全就是干涉波，特别是输入高电平校正信号时，干涉信号成分会变大。第2，校正信号会减少系统的用户数。其理由是，校正信号变成干涉波，恶化来自移动设备的用户信号和干涉信号的比，为了通过基站装置解调所希望的信号品质，使得移动设备的发送输出增加。
所以，为了解决上述课题，本发明之目的在于，提供下述校正系统。第1，对于运用时的阵列天线接收装置，不仅基本不产生因校正信号造成的灵敏度劣化现象，而且构成简单，能做到高精度补正。第2，基本不妨碍蜂窝系统的用户数。
发明内容
本发明涉及的阵列天线接收装置的校正系统，对应构成阵列天线的各天线元件，输入将已知的校正信号与从该各天线元件接收的信号多路复用的多路复用信号，根据分别从该各多路复用信号抽取的校正信号，检测与各天线元件连接的每个天线无线接收单元的前述校正信号的相位/振幅信息，根据前述相位/振幅信息，对与该各天线元件连接的每个天线无线接收单元接收处理的移动设备的用户信号进行补正。其特征在于，还具有：无线控制单元，抽取前述校正信号，为确保校正(校准)所需的校正信号和干涉信号的比，关于所输入的前述多路复用信号，检测其总接收功率的检波电压，把所接收的多路复用信号控制为与该检波电压相适应的增益，并进行输出；和信号处理单元，从该控制单元接收前述总接收功率的检波电压，根据该检波电压判断各天线元件的合适校正时间，根据该校正时间中最长的校正时间，从前述多路复用信号，分别检测前述校正信号的相位/振幅信息。
另外，本发明涉及的阵列天线接收装置的校正系统的具体构成，包括：校正用无线发送单元，发送已知的校正信号；各天线无线接收单元，对应连接构成阵列天线的各天线元件，输入将所述校正信号与从该各天线元件接收的信号多路复用的多路复用信号；校正信号处理单元，根据从该各天线无线接收单元抽取的校正信号，检测各天线无线接收单元的前述校正信号的相位/振幅信息；和各用户信号处理单元，根据在该校正信号处理单元检测的各天线的相位/振幅信息，对各天线无线接收单元接收处理的多路复用信号进行补正。
其特征还在于，具有：无线控制单元，设置在前述各天线无线接收单元上，输出根据被输入到对应的天线无线接收单元的总接收功率的检波电压来控制增益的AGC控制信号；和校正时间判定单元，根据输入给前述各天线无线接收单元的总接收功率的检波电压，判定并输出各天线无线接收单元的合适校正时间。上述各天线无线接收单元的特征在于，对所输入的多路复用信号，检测其总接收功率的检波电压，并输出给前述无线控制单元，同时以与从对应的该无线控制单元接收的AGC控制信号相适应的增益，输出所接收处理的多路复用信号。上述校正信号处理单元的特征在于，根据从前述校正时间判定单元输出的各天线无线接收单元的校正时间中最长的校正时间，从前述各天线无线接收单元输出的多路复用信号，分别检测并输出前述校正信号的相位/振幅信号。
另外，对从校正用无线发送单元发送的校正信号，使用比该阵列天线接收装置内的热噪声功率充分小的固定功率进行发送，把从各天线无线接收单元输出的多路复用信号只按最长的校正时间量进行同相加算，通过对包含在该多路复用信号内的校正信号进行平均化处理，检测各天线无线接收单元的校正信号的相位/振幅信息。即，其特征在于，使用基本不产生灵敏度劣化的低固定功率的校正信号，通过可变校正周期检测前述校正信号的相位/振幅信息。
这种构成基本可以防止以校正信号为起因而产生的灵敏度劣化。另外，基本能够回避蜂窝系统的用户数减少，而且，以简单的构成就能实现相位/振幅信息的高精度补正。
另外，对从校正用无线发送单元发送的校正信号，也可以以比该阵列天线接收装置内的热噪声功率充分小的固定功率进行发送。此外，利用校正信号处理单元检测相位/振幅信息时，也可以把从各天线无线接收单元输出的多路复用信号只按最长的校正时间量进行同相加算，通过对包含在该多路复用信号内的校正信号进行平均化处理，检测各天线无线接收单元的校正信号的相位/振幅信息，也可以按照以最长的校正时间为周期长度的各校正周期，分别检测并输出各天线无线接收单元的相位/振幅信息。
此外，校正时间判定单元也可以根据来自各无线控制单元的AGC控制信号，来取代总接收功率的检波电压，判定并输出各天线无线接收单元的合适校正时间。
附图说明
图1是表示现有的阵列天线接收装置的校正系统的方框图。
图2是表示根据本发明的一实施方式的阵列天线接收装置的校正系统的方框图。
图3是表示对因校正信号产生的接收灵敏度劣化量的特性的一种方式图。
图4是表示各天线接收单元的AGC之前的总接收功率分布的一种方式图。
图5是表示各天线接收单元的AGC之后的总接收功率分布的一种方式图。
图6是表示来自各天线接收单元的逆扩散后的校正信号的一种方式图。
图7是表示同相加算平均化时间和处理增益的相关特性的一种方式图。
图8是表示根据本发明的和图2不同的一实施方式的方框图。
最佳实施方式
以下，参照附图对本发明做详细说明。
图2是表示本发明的一种实施方式涉及的阵列天线接收装置的校正系统的方框图。
阵列天线接收装置具有：构成阵列天线101的N个(N指2个以上的整数)天线元件102-1～-N、多路复用电路103-1～-N、构成各个天线无线接收单元104-1～-N的总接收功率检测单元105-1～-N及AGC(Auto Gain Controller)106-1～-N、分别对应数M个用户的用户信号处理单元108-1～-M、校正用信号发送单元110、校正时间判定单元111、和校正信号处理单元112。
阵列天线101由N个天线元件102-1～-N构成，各个天线被靠近配置，以使它们的相关程度变高。对应N个中的1个天线元件102-i的多路复用电路103-i的一方连接天线元件102-i和校正用信号发送单元110，并输入各自的输出。多路复用电路103-i把上述2个输入信号在无线频带进行多路复用，并输出给连接另一方的天线无线接收单元104-i。
天线无线接收单元104-i的主要构成要素包括：低噪声放大器、带阻滤波器、混频器、局部发射器、总接收功率检测单元105-i、AGC106-i、正交检波器、低通滤波器、模拟/数字转换器。
这里，这些主要构成要素中，只图示说明和现有不同、形成本发明特征的总接收功率检测单元105-i和AGC106-i。
总接收功率检测单元105-i以多路复用电路103-i的输出为输入，把输入的多路复用信号原样输出，给AGC106-i向无线控制单元107-i和校正时间判定单元111输出被多路复用后的信号的检波电压。
AGC106-i根据从无线控制单元107-i输入的AGC控制电压，使从总接收功率检测单元105-i输入的多路复用信号放大或衰减，把总是保持一定的功率输出给用户信号处理单元108-1～-M的各端以及校正信号处理单元112。
无线控制单元107-i是被追加在上述现有构成上的，根据从总接收功率检测单元105-i输入的检波电压，向AGC106-i输出AGC控制电压。
对应用户数M中的一个用户j的用户信号处理单元108-j，把天线无线接收单元104-1～-N的各个输出，和校正信号处理单元112的输出，即分别对应天线无线接收单元104-1～-N的相位/振幅信息作为输入。用户信号处理单元108-j形成接收定向性天线辐射图，以便使用天线无线接收单元104-1～-N的各个相位/振幅信息，对输入的天线无线接收单元104-1～-N的各个输出进行补正，对用户j对应的用户信号到来方向增大接收增益，另一方面，对来自其他用户的干涉和因延迟波造成的干涉，减小接收增益。用户信号处理单元108-j输出对通过该所形成的接收定向性天线辐射图接收的用户j的用户解调信号j。
校正用信号发送单元110以基频生成校正信号，作为校正信号可以生成任意符号天线辐射图。校正用信号发送单元110对所生成的基频校正信号，进行数字/模拟转换、从基频向无线频带的频率变换等，把已知固定功率，即校正信号输出给所有多路复用电路103-1～-N。
校正时间判定单元111是被追加在上述现有构成上的，根据从各总接收功率检测单元105-1～-N输入的检波电压，求出各天线无线接收单元104-1～-N的合适校正时间，并输出给校正信号处理单元112。
校正信号处理单元112不同于已往的是，从校正时间判定单元111接收各天线无线接收单元104-1～-N的合适校正时间。
校正信号处理单元112输入天线无线接收单元104-1～-N的各个输出和从校正时间判定单元111接收的校正时间，抽取被多路复用于天线无线接收单元104-1～-N的各个输出的校正信号，检测天线无线接收单元104-1～-N的各个相位/振幅信息，把所有天线无线接收单元104-1～-N的信息输出给所有用户信号处理单元108-1～-M。如果把校正信号作为代码多路复用信号，为抽取校正信号，需要进行逆扩散。
下面，参照图2说明本实施方式的动作。
阵列天线101由N个天线元件102-1～-N构成。N个天线元件102-1～-N被靠近配置，以使各天线元件的接收信号能高度相关，并接收希望信号和多个干涉信号被多路复用后的信号。但是，实际上天线元件数一增多，位于非邻接的隔离开的位置处的天线元件间的相关变低，使所接收的多路复用信号的功率具有较大分散性。即，阵列天线接收装置的各天线元件被输入不同功率。
另一方面，由校正用信号发送单元110生成的基频的校正信号，经频率变换及放大后作为已知固定功率的信号被发送出去。
多路复用电路103-1～-N的各端，一方和天线元件102-1～-N的各端和一个校正用信号发送单元110相接，输入从校正用信号发送单元110输出的校正信号和天线元件102-1～-N的各个输出。另外，多路复用电路103-1～-N的各端，把上述2个输入在无线频带进行多路复用，输出给在另一方连接的天线无线接收单元104-1～-N的各端。
例如，如果想把因来自移动设备的用户信号，即希望信号的校正信号产生的接收灵敏度劣化控制在0.2dB以下时，就等同于噪声功率电平恶化0.2dB。因此，若考虑热噪声功率电平为0dB，通过进行下式计算，
0.2＞10×log(100/10+10x/10)得出“x＜-13.267dB”。根据该结果，为了使阵列天线接收装置的接收灵敏度基本不受影响，需要把校正信号的发送功率固定为比热噪声功率电平超出“-13.267dB”的低电平。
图3表示的是因校正信号产生的接收灵敏度的劣化量。
这里，从多路复用电路103-1～-N各端输出的是校正信号、希望信号、干涉信号、热噪声。如果把它们的合计作为总接收功率，因校正信号和热噪声是一定功率，所以各多路复用电路输出的各总功率差，就成为根据被按原样从各天线元件输入的希望信号和干涉信号之和所获得的各功率的差。
以下，对2个天线无线元件接收单元104-1、104-N进行研究。总接收功率检测单元105-1以多路复用电路103-1的输出为输入，把所输入的多路复用信号原样输出给AGC106-1。总接收功率检测单元105-N以多路复用电路103-N的输出为输入，把所输入的多路复用信号原样输出给AGC106-N。但是，总接收功率检测单元105-1、105-N各自向无线控制单元107-1、107-N各端以及校正时间判定单元111输出被多路复用后的信号的检波电压。例如，由被输入给天线无线接收单元104-1的总接收功率的总接收功率检测单元105-1产生的检波电压是2.5V，由被输入给天线无线接收单元104-N的总接收功率的总接收功率检测单元105-N产生的检波电压是2.8V。该检波电压差0.3V就成为输入给天线无线接收单元104-1的全部功率中的“希望信号和干涉信号之和”，和输入给天线无线接收单元104-N的全部功率中的“希望信号和干涉信号之和”之差的电压。
这样，对校正信号来说是干涉信号的“希望信号和干涉信号之和”，输入给天线无线接收单元104-N的仅多了0.3V的检波电压。这意味着校正信号C/N是不定的。其状态如图4～图7所示。
图4表示的是根据AGC进行增益控制前的各天线无线接收单元的功率分布图。图5表示的是根据AGC进行增益控制后的各接收单元的功率分布图。图6表示的是通过校正信号处理单元112只进行相同时间的同相加算并被平均化后的校正信号C/N图。
通过总接收功率检测单元105-1、105-N输出的各检波电压分别被输入给无线控制单元107-1、107-N，并输出AGC控制电压，以使AGC106-1～-N的各输出功率一定。AGC106-1、106-N根据由与各AGC对应的无线控制单元107-1、107-N输出的控制电压进行增益控制，把被放大或衰减后的多路复用信号输出给与用户1～M分别对应的用户信号处理单元108-1～-M的全部、以及校正信号处理单元112。此时，AGC1061、106N对校正信号和干涉信号进行相同增益控制，所有校正信号的C/N没有变化。
通过总接收功率检测单元105-1、105-N检测的各检波电压被同时输出给校正时间判定单元111。所以，校正时间判定单元111把与各检波电压对应的校正时间输出给校正信号处理单元112。这里的校正时间的定义是指，在校正信号处理单元112对校正信号进行逆扩散、通过同相加算进行平均化的时间和进行补正所需处理时间的合计时间。因此，该处理时间是一定的。从校正时间判定单元111输出给校正信号处理单元112的信息是天线无线接收单元的序号和校正时间。如上面所述，为使校正信号和噪声功率总是保持一定，校正时间判定单元111只根据来自各总接收功率检测单元105-1、105-N的检波电压，从唯一地决定各天线无线接收单元104-1、104-N的校正时间。
校正信号处理单元112以天线无线接收单元104-1、104-N的输出为输入。另外，校正信号处理单元112抽取被多路复用于天线无线接收单元104-1、104-N的输出的校正信号，检测天线元件102-1、102-N的相位/振幅信息，输出给分别对应的用户信号处理单元108-1、108-M。此时，校正信号处理单元112选择从校正时间判定单元111输出的校正时间中最长的校正时间，根据所选择的校正时间，进行由各校正信号的同相加算产生的平均化处理。
校正信号的处理增益只依赖于把解调后的校正信号按同相进行平均化处理的时间。因此，为得到用于比较相位及振幅信息所要求的所需C/N，相对于对校正信号来说干涉信号成分最多的天线无线接收单元，提供所需要的因同相加算产生的平均化处理时间即可。图7表示的是相对于因同相加算产生的平均化处理时间的处理增益。从该图可知，各天线无线接收单元的校正信号和干涉信号之比不同，所以为得到高精度比较相位/振幅信息所需的逆扩散后的C/N，各天线无线接收单元需要各个同相的平均化时间。
关于校正周期，是把从校正时间判定单元111输出的各天线无线接收单元的校正时间中最长的校正时间作为校正周期。即，相对于校正信号的干涉信号的功率小时，也可以缩短校正周期。另一方面，相对于校正信号的干涉信号的功率大时，需要加长校正周期。所以，前一校正一结束，下一校正即开始，相对于该校正的校正周期是由校正时间判定单元111的输出结果而决定的。由输入给上述天线无线接收单元104-1的总接收功率的总接收功率检测单元105-1产生的检波电压是2.5V，由输入给天线无线接收单元104-N的总接收功率的总接收功率检测单元105-N产生的检波电压是2.8V时，检波电压大的天线无线接收单元104-N所需要的校正时间就是此次校正的校正时间。
分别对应用户-1～-M的用户信号处理单元108-1～-M的各端输入天线无线接收单元104-1、104N的输出，和校正用信号处理单元112的输出，即天线元件102-1、102-N的相位/振幅信息。例如，对应用户j的用户信号处理单元108-j使用天线元件102-1、102-N的相位/振幅信息，对这些天线无线接收单元104-1、104-N的输出边进行补正，边形成接收定向性天线辐射图，以对用户信号到来方向增大接收增益，相对来自其他用户的干涉及因延迟波产生的干涉而减小接收增益，并把通过接收定向性天线辐射图接收的用户解调信号-j输出给用户j。
这样，通过使用已知大小的固定功率的校正信号，由校正时间判定单元通知为检测校正信号的相位/振幅信息所需的校正时间，由此就可以在系统运用时进行接收灵敏度基本不劣化的校正。
下面，参照图8说明和上述阵列天线接收装置不同的其他实施方式。图8表示的是和图2不同的其他阵列天线接收装置的校正系统的方框图。其构成要素和参照图2所做说明中相同或同等的使用相同标号。
图8和图2的不同点是校正时间判定单元111的输入。图2是以从各天线无线接收单元中的总接收功率检测单元105-1～-N输出的检波电压为输入。而图8的构成是，以无线控制单元107-1～-N输出给AGC106-1～-N的AGC控制信号为输入，向校正信号处理单元112输出各天线无线接收单元所需的校正时间。无论哪种构成，都能获得相同作用效果。
如以上说明所示，本发明的校正系统，第1，先根据输入给各天线无线接收单元的总接收功率的检波电压，由校正时间判定单元判断各天线无线接收单元的合适校正时间。其次，该校正系统根据这些校正时间中最长的校正时间，由校正信号处理单元，从各天线无线接收单元输出的多路复用信号，分别检测并输出校正信号的相位/振幅信息。所以，根据本发明的校正系统，几乎不产生以校正信号为起因的灵敏度劣化现象。
第2，该校正系统为获得比较校正信号的相位/振幅信息所需的C/N，控制由校正信号的同相加算产生的平均化处理时间。所以，不会产生校正信号成为干涉信号并恶化来自移动设备的用户信号和干涉信号之比的现象，为在通过基站装置解调成所希望的信号品质时，不会增加移动设备的发送输出。结果，该校正系统几乎不减少蜂窝系统的用户数。
第3，该校正系统对各天线接收单元接收的总接收功率，只控制把校正信号进行同相加算并平均化的时间，所以能够总是满足所希望的逆扩散后的校正信号的C/N。所以，该校正系统依靠简单的构成就能实现相位/振幅信息的高精度补正。
发明效果
综上所述，本发明涉及的阵列天线接收装置的校正系统，适用于对进行蜂窝移动通信系统之类的适应天线控制的阵列天线接收装置中的各天线无线接收单元间的相位(延迟)及振幅信息的变动进行补正的校正系统。

Claims (6)

1.一种阵列天线接收装置的校正系统，对应构成阵列天线的各天线元件，输入将已知的校正信号与从该各天线元件接收的信号多路复用的多路复用信号，根据分别从该各多路复用信号抽取的校正信号，检测与各天线元件连接的每个天线无线接收单元的前述校正信号的相位/振幅信息，根据前述相位/振幅信息，对与该各天线元件连接的每个天线无线接收单元接收处理的移动设备的用户信号进行校正，其特征在于，包括：
无线控制单元，抽取前述校正信号，为确保校正所需的校正信号和干涉信号的比，对于所输入的前述多路复用信号，检测其总接收功率的检波电压，利用与该检波电压对应的增益控制所接收处理的多路复用信号，并输出；和
信号处理单元，从该控制单元接收前述总接收功率的检波电压，根据该检波电压判断各天线元件的合适校正时间，根据该校正时间中最长的校正时间，从前述多路复用信号分别检测并输出前述校正信号的相位/振幅信息。
2.一种阵列天线接收装置的校正系统，具有：校正用无线发送单元，发送已知的校正信号；各天线无线接收单元，对应连接构成阵列天线的各天线元件，输入将所述校正信号与从该各天线元件接收的信号多路复用的多路复用信号；校正信号处理单元，根据从该各天线无线接收单元抽取的校正信号，检测各天线无线接收单元的前述校正信号的相位/振幅信息；和各用户信号处理单元，根据在该校正信号处理单元检测的各天线的相位/振幅信息，对各天线无线接收单元接收处理的移动设备的用户信号进行补正，其特征还在于，包括：
无线控制单元，设置在前述各天线无线接收单元上，输出AGC控制信号，用于根据被输入到对应的天线无线接收单元的总接收功率的检波电压来控制增益；和
校正时间判定单元，根据输入到前述各天线无线接收单元的总接收功率的检波电压，判定并输出各天线无线接收单元的合适校正时间，
前述各天线无线接收单元，对所输入的多路复用信号，检测其总接收功率的检波电压，并输出给前述无线控制单元，同时以与从对应的该无线控制单元接收的AGC控制信号相适应的增益，输出所接收处理的多路复用信号；
前述校正信号处理单元，根据从前述校正时间判定单元输出的各天线无线接收单元的校正时间中最长的校正时间，从前述各天线无线接收单元输出的多路复用信号，分别检测并输出前述校正信号的相位/振幅信号。
3.如权利要求2所述的阵列天线接收装置的校正系统，其特征在于，
前述校正用无线发送单元利用比该阵列天线发送单元中的热噪声功率充分小的固定功率，给前述各天线无线接收单元发送多路复用输入的校正信号。
4.如权利要求2所述的阵列天线接收装置的校正系统，其特征在于，
前述校正信号处理单元把从各天线无线接收单元输出的多路复用信号只按最长的校正时间量进行同相加算，通过对包含在该多路复用信号内的校正信号进行平均化处理，检测各天线无线接收单元的校正信号的相位/振幅信息。
5.如权利要求2所述的阵列天线接收装置的校正系统，其特征在于，
前述校正信号处理单元，对以前述最长的校正时间为周期长度的各校正周期，分别检测并输出各天线无线接收单元的相位/振幅信息。
6.如权利要求2所述的阵列天线接收装置的校正系统，其特征在于，
前述校正时间判定单元根据来自前述各无线控制单元的AGC控制信号，来取代前述总接收功率的检波电压，判定并输出各天线无线接收单元的合适校正时间。
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Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4003229B2 (ja) * 2002-06-20 2007-11-07 日本電気株式会社 アレーアンテナ受信装置
KR100519885B1 (ko) * 2002-08-17 2005-10-10 주식회사 엘지텔레콤 버서타일 안테나 시스템
JP4226442B2 (ja) * 2002-11-14 2009-02-18 パナソニック株式会社 無線通信装置
KR100608736B1 (ko) 2003-04-29 2006-08-04 엘지전자 주식회사 스마트 안테나 시스템의 기준신호 발생장치
ATE372611T1 (de) * 2003-05-09 2007-09-15 Nxp Bv Verfahren und anordnung zur einstellung der sendeleistung eines mobilübertragungsgerät
JP2005064819A (ja) * 2003-08-11 2005-03-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd アレイアンテナ受信装置及び受信信号の校正方法
WO2005067166A1 (fr) * 2003-12-31 2005-07-21 Zte Corporation Appareil et procede d'ajustement pour liaison de transmission d'antenne reseau
JP4209355B2 (ja) * 2004-03-30 2009-01-14 富士通株式会社 位相キャリブレーション方法及び位相キャリブレーション装置
JP2006005525A (ja) 2004-06-16 2006-01-05 Nec Corp 送信装置
CN100352298C (zh) * 2004-09-08 2007-11-28 中兴通讯股份有限公司 一种时分双工智能天线系统阵列通道的校正方法和装置
JP2006101237A (ja) * 2004-09-29 2006-04-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 受信装置、送信装置、基地局装置及びキャリブレーション方法
US7596355B2 (en) * 2004-11-29 2009-09-29 Intel Corporation System and method capable of closed loop MIMO calibration
WO2006062101A1 (ja) * 2004-12-08 2006-06-15 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. アダプティブアンテナ装置
KR100706229B1 (ko) * 2004-12-21 2007-04-11 삼성전자주식회사 내장된 송수신기들 간의 반송파 주파수 차를 보상하는다중 송수신 시스템 및 그 방법
JP4905874B2 (ja) 2005-04-27 2012-03-28 京セラ株式会社 無線通信装置および無線通信装置における制御方法
JP2007005974A (ja) * 2005-06-22 2007-01-11 Fujitsu Ltd 無線通信装置及び位相バラツキ補正方法
US8320903B2 (en) * 2005-09-07 2012-11-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and system for calibrating multiple types of base stations in a wireless network
KR100705504B1 (ko) 2005-12-09 2007-04-09 한국전자통신연구원 직교 주파수 분할 다중화 시스템에서 기지국 스마트 안테나무선 송신 장치의 캘리브레이션 장치 및 방법
KR100864807B1 (ko) 2005-12-26 2008-10-23 삼성전자주식회사 스마트 안테나 시스템의 신호 보정 장치
KR100758309B1 (ko) * 2006-09-29 2007-09-12 한국전자통신연구원 다중 안테나를 구비한 무선통신 시스템의 ｒｆ 경로 오차보정 장치 및 그 방법
KR100948257B1 (ko) 2007-09-20 2010-03-18 한국전자통신연구원 위상배열 안테나의 위상 보정 장치 및 그 방법
US7768453B2 (en) * 2008-08-08 2010-08-03 Raytheon Company Dynamically correcting the calibration of a phased array antenna system in real time to compensate for changes of array temperature
US8396416B2 (en) * 2009-04-01 2013-03-12 Ubidyne, Inc. Radio system and a method for relaying radio signals
US8243851B2 (en) * 2009-04-01 2012-08-14 Ubidyne, Inc. Radio system and a method for relaying radio signals
US8140007B2 (en) * 2009-04-01 2012-03-20 Ubidyne, Inc. Radio system and method for relaying radio signals with a power calibration of transmit radio signals
US9397396B2 (en) * 2009-04-01 2016-07-19 Kathrein-Werke Kg Radio system and a method for relaying packetized radio signals
US20100321233A1 (en) * 2009-06-18 2010-12-23 Alvarion Ltd. Method for calibrating antenna arrays
US8731005B2 (en) * 2009-10-12 2014-05-20 Kathrein-Werke Kg Absolute timing and Tx power calibration of the Tx path in a distributed system
CN102111202B (zh) 2010-02-05 2014-05-21 电信科学技术研究院 一种天线校准的方法及装置
EP2372836B1 (en) * 2010-03-18 2017-05-03 Alcatel Lucent Antenna array calibration
US8774196B2 (en) 2010-06-03 2014-07-08 Kathrein-Werke Kg Active antenna array and method for relaying radio signals with synchronous digital data interface
US8599861B2 (en) 2010-06-03 2013-12-03 Kathrein-Werke Kg Active antenna array and method for relaying radio signals
PT105190A (pt) * 2010-07-08 2012-01-09 Univ Aveiro Sistema e método fotónico para efectuar o direccionamento sintonizável do campo eléctrico radiado por um agregado de antenas
US8868056B2 (en) 2011-08-18 2014-10-21 Qualcomm Incorporated Systems and methods of device calibration
CN103107836B (zh) * 2011-11-10 2015-12-09 中国移动通信集团公司 一种天线校准方法及装置
US8941430B2 (en) * 2012-09-12 2015-01-27 Nvidia Corporation Timing calibration for on-chip interconnect
GB2538215B (en) * 2014-12-17 2017-10-25 Canon Kk Method of assessing the quality of a wireless link in a multi-radio communication system
CN108370258B (zh) 2015-09-10 2020-07-10 蓝色多瑙河系统有限公司 校准串行互连
EP3293897B8 (en) * 2016-09-12 2020-08-12 Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG System and method for characterization of multi-element antenna
CN110149157A (zh) * 2018-02-11 2019-08-20 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） 阵列天线宽频带通道并行校准方法
CN114826442A (zh) * 2018-06-26 2022-07-29 华为技术有限公司 相位校准方法、相关装置及设备
KR101953356B1 (ko) * 2018-10-18 2019-02-28 엘아이지넥스원 주식회사 배열안테나 응용 시스템의 보정 계수 처리장치
KR101953355B1 (ko) * 2018-10-18 2019-02-28 엘아이지넥스원 주식회사 배열안테나 응용 시스템의 보정 계수 처리방법
CN111510229B (zh) * 2019-01-30 2022-12-27 华为技术有限公司 射频通道的校正方法和装置及天线和基站

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2285537B (en) * 1989-09-28 1995-11-08 Marconi Co Ltd Calibration of distributed receiver system for antenna array
US5248982A (en) * 1991-08-29 1993-09-28 Hughes Aircraft Company Method and apparatus for calibrating phased array receiving antennas
RU2147753C1 (ru) * 1994-06-03 2000-04-20 Телефонактиеболагет Лм Эрикссон Калибровка антенной решетки
US5530449A (en) * 1994-11-18 1996-06-25 Hughes Electronics Phased array antenna management system and calibration method
JPH1168443A (ja) * 1997-08-11 1999-03-09 Mitsubishi Electric Corp ディジタルビームフォーミングアンテナ装置
US5861843A (en) * 1997-12-23 1999-01-19 Hughes Electronics Corporation Phase array calibration orthogonal phase sequence
JP3504495B2 (ja) * 1998-04-28 2004-03-08 松下電器産業株式会社 アレーアンテナ無線通信装置
US6615024B1 (en) * 1998-05-01 2003-09-02 Arraycomm, Inc. Method and apparatus for determining signatures for calibrating a communication station having an antenna array
JP3519276B2 (ja) * 1998-06-18 2004-04-12 松下電器産業株式会社 キャリブレーション装置
US6236839B1 (en) * 1999-09-10 2001-05-22 Utstarcom, Inc. Method and apparatus for calibrating a smart antenna array
JP3589605B2 (ja) * 1999-12-22 2004-11-17 日本電信電話株式会社 適応アレーアンテナ送受信装置
SE522563C2 (sv) * 2000-02-01 2004-02-17 Ericsson Telefon Ab L M Kalibreringsmetod för en adaptiv gruppantenn
JP3567976B2 (ja) * 2000-03-07 2004-09-22 日本電気株式会社 アレーアンテナ受信装置

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HK1056054A1 (en) 2004-01-30
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