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JP2001332925A - アレーアンテナ受信装置の校正システム - Google Patents

アレーアンテナ受信装置の校正システム

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Publication number
JP2001332925A
JP2001332925A JP2000151159A JP2000151159A JP2001332925A JP 2001332925 A JP2001332925 A JP 2001332925A JP 2000151159 A JP2000151159 A JP 2000151159A JP 2000151159 A JP2000151159 A JP 2000151159A JP 2001332925 A JP2001332925 A JP 2001332925A
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antenna
signal
unit
radio
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JP2000151159A
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友洋 東
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Priority to CA002409962A priority patent/CA2409962C/en
Priority to CNB018099475A priority patent/CN1210889C/zh
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 運用時においても、移動機とのユーザ信号の
受信感度を劣化させたり、セルラシステムのユーザ数を
減らしたりすることのないアレーアンテナ受信装置の校
正方法を提供する。 【解決手段】 アンテナ１無線受信部１０４1〜アンテ
ナＮ無線受信部１０４Nへ入力された総受信電力の検波
電圧に基づき、各アンテナ無線受信部ごとの適切な校正
時間を校正時間判定部１１１で判断し、これら校正時間
のうち最長の校正時間に基づき、各アンテナ無線受信部
から出力された多重信号から校正信号の位相／振幅情報
を校正信号処理部１１２でそれぞれ検出する。そして、
これら位相／振幅情報に基づきユーザ１信号処理部１０
８1〜ユーザＭ信号処理部１０８Mで各アンテナ無線受信
部からの出力を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アレーアンテナ受
信装置の校正システムに関し、特に適応（アダプティ
ブ）アンテナ制御を行うアレーアンテナ受信装置内にあ
る各無線受信部間の位相（遅延）および振幅情報の変動
を補正する校正方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】セルラ移動通信システムなどにおいて、
信号の高速／高品質化、加入者容量の増大を目指し、相
関の高い複数のアンテナ素子から成るアレーアンテナ受
信装置を用いて、希望信号の到来方向に対しては受信利
得を大きくし、他ユーザからの干渉や遅延波による干渉
に対しては受信利得を小さくするような受信指向性パタ
ーンを形成する方式が検討されている。ところで、複数
のアンテナ無線受信部を持つアレーアンテナ受信装置で
は、一般に各アンテナ素子に接続されるアンテナ無線受
信部における振幅、および位相変動が独立して刻々と変
動しているが、受信指向性パターン形成時にそれらの位
相、および振幅の変動を補正する必要がある。この操作
を校正（キャリブレーション）と呼んでいる。
【０００３】従来、この種のアレーアンテナ受信装置の
校正システムとして、各アンテナ素子に接続されている
各無線受信部に既知の校正信号を入力し、校正信号を復
調した結果を用いて、独立して刻々と変動する各無線受
信部の位相（遅延）、および振幅変動を補正するように
したものが提案されている（例えば、特開平１１−４６
１８０号公報など参照）。図８は、従来のアレーアンテ
ナ受信装置の校正システムを示すブロック図である。こ
のアレーアンテナ受信装置は、アレーアンテナ６０１
と、多重回路６０３1〜６０３Nと、各アンテナ素子に対
応するアンテナ１無線受信部６０４1〜アンテナＮ無線
受信部６０４Nと、ユーザ数に対応するユーザ１信号処
理部６０５1〜ユーザＭ信号処理部６０５Mと、校正信号
処理部６１１と、校正用信号発生器６０７と、校正用無
線送信部６０８と、電力レベル可変回路６０９とから構
成される。
【０００４】アレーアンテナ６０１は、Ｎ個のアンテナ
素子６０２1〜６０２Nから構成される。Ｎ個のアンテナ
素子６０２1〜６０２Nは、各々のアンテナ素子の受信信
号が相関を有するように近接して配置され、希望信号お
よび複数の干渉信号が多重された信号を受信する。多重
回路６０３1〜６０３Nは、電力レベル可変回路６０９の
出力とアンテナ素子６０２1〜６０２Nの出力とを入力と
し、無線帯域での多重を行い、アンテナ１無線受信部６
０４1〜アンテナＮ無線受信部６０４Nへと出力する。特
に多重方法に制限はなく、例としては符号多重が挙げら
れる。
【０００５】アンテナ１無線受信部６０４1〜アンテナ
Ｎ無線受信部６０４Nは、ローノイズアンプ、帯域制限
フィルタ、ミキサ、局部発信器、ＡＧＣ（Auto Gain Co
ntroller）、直交検波器、低域通過フィルタ、アナログ
／ディジタル変換器（ＡＤＣ）などのデバイスにより構
成される。ここで、任意のアンテナｎ無線受信部６０４
nを例にとると、アンテナｎ無線受信部６０４nは、多重
回路６０３nの出力を入力とし、入力信号の増幅、無線
帯域から基底帯域への周波数変換、直交検波、アナログ
／ディジタル変換などを行い、ユーザ１信号処理部６０
５1〜ユーザＭ信号処理部６０５Mおよび校正信号処理部
６１１へと出力する。通常、各無線受信部ごとに入力信
号電力レベルに依存せずに出力信号電力レベルを一定に
保つためにＡＧＣアンプを用いている。
【０００６】校正信号処理部６１１は、アンテナ１無線
受信部６０４1〜アンテナＮ無線受信部６０４Nの出力を
入力とし、入力信号内の校正信号を抽出しアンテナ１位
相／振幅情報〜アンテナＮ位相／振幅情報を検出し、ユ
ーザ１信号処理部６０５1〜ユーザＭ信号処理部６０５M
へと出力する。ここで、入力信号に多重された校正信号
は抽出可能である。
【０００７】ユーザ１信号処理部６０５1〜ユーザＭ信
号処理部６０５Mは、アンテナ１無線受信部６０４1〜ア
ンテナＮ無線受信部６０４Nの出力と校正信号処理部６
１１の出力であるアンテナ１位相／振幅情報〜アンテナ
Ｎ位相／振幅情報とを入力とし、アンテナ１無線受信部
６０４1〜アンテナＮ無線受信部６０４Nの出力をアンテ
ナ１位相／振幅情報〜アンテナＮ位相／振幅情報を用い
て補正しながら各ユーザごとにユーザ信号到来方向に対
しては受信利得を大きくし、他ユーザからの干渉や遅延
波による干渉に対しては受信利得を小さくするような受
信指向性パターンの形成を行い、受信指向性パターンに
よって受信されたユーザ１復調信号〜ユーザＭ復調信号
を出力する。
【０００８】校正用信号発生器６０７は、基底帯域で校
正信号を生成し、校正用無線送信部６０８へと出力す
る。校正用無線送信部６０８は、校正用信号発生器６０
７の出力である基底帯域の校正信号を入力とし、ディジ
タル／アナログ変換、基底帯域から無線帯域への周波数
変換などを行い、電力レベル可変回路６０９へと出力す
る。電力レベル可変回路６０９は、校正用無線送信部６
０８の出力であるアンテナ素子６０２1〜６０２Nによる
受信信号と同一周波数帯域の校正信号を入力とし、任意
の電力レベルで多重回路６０３1〜６０３Nへと出力す
る。但し、校正信号を複数の電力レベルに変化させ、各
受信電力ごとの各無線受信部の位相／振幅情報を検出で
きる。
【０００９】Ｎ個のアンテナ素子６０２1〜６０２Nによ
って受信された各信号には、希望（ユーザ）信号成分と
干渉信号成分、および熱雑音が含まれている。更に希望
信号成分、干渉信号成分それぞれにマルチパス成分が存
在する。通常、それらの信号成分は異なった方向から到
来する。図８に示した従来のアレーアンテナ受信装置で
は、Ｎ個のアンテナ素子６０２ 1〜６０２Nによって受信
された各信号の位相／振幅情報を用いて、到来方向の異
なる各信号成分を識別し受信指向性パターンを形成す
る。
【００１０】その際、アンテナ１無線受信部６０４1〜
アンテナＮ無線受信部６０４Nの構成デバイスによっ
て、各無線受信部の内部で位相／振幅変動が発生する
と、本来のアンテナ素子６０２1〜６０２Nによって受信
された各信号の位相／振幅情報とは異なった情報がユー
ザ１信号処理部６０５1〜ユーザＭ信号処理部６０５Mに
与えられ、正確に各信号成分を識別し、理想的な受信指
向性パターンを形成することが不可能になる。そこで、
アンテナ素子６０２1〜６０２Nによる受信信号と同一周
波数帯域の校正信号を受信信号に多重し、校正信号処理
部６１１においてアンテナ１無線受信部６０４1〜アン
テナＮ無線受信部６０４Nの各出力から抽出した校正信
号の位相／振幅情報を検出することによって、ユーザ１
信号処理部６０５1〜ユーザＭ信号処理部６０５Mに与え
られた位相／振幅情報に補正を加える。
【００１１】校正信号は多重することで、アレーアンテ
ナ受信装置の運用時にも校正が可能になる。すなわち、
校正信号は受信信号に多重された状態であり、校正信号
成分のみを抽出することが可能である。例としては符号
多重が挙げられる。また、アンテナ１無線受信部６０４
1〜アンテナＮ無線受信部６０４Nに含まれる非線形回路
（特にＡＧＣ）は、受信電力レベルによって位相／振幅
の変動の仕方が異なるため、校正信号電力レベルを電力
レベル可変回路６０９によって変化させながらアンテナ
１無線受信部６０４1〜アンテナＮ無線受信部６０４Nの
各出力の校正信号を抽出し位相／振幅情報を検出するこ
とによって、各校正信号電力レベルごとにユーザ１信号
処理部６０５1〜ユーザＭ信号処理部６０５Mに与えられ
た位相／振幅情報に加える補正量を決定する。
【００１２】このような校正手段を有するアレーアンテ
ナ受信装置は、アレーアンテナ受信装置の運用時にアン
テナ１無線受信部６０４1〜アンテナＮ無線受信部６０
４Nの内部で位相／振幅変動が発生しても、ユーザ１信
号処理部６０５１〜ユーザＭ信号処理部６０５Mに与え
られる位相／振幅情報を補正することが可能である。ま
た、受信信号電力レベルに応じた精度の高い校正を行う
ことが可能である。したがって、図８に示した従来のア
レーアンテナ受信装置は、Ｎ個のアンテナ素子６０２1
〜６０２Nによって受信された各信号の位相／振幅情報
を用いて、到来方向の異なる各信号成分を正確に識別し
理想的な受信指向性パターンを形成することができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のアレーアンテナ受信装置の校正システムで
は、次のような問題があった。第１の問題点は、運用時
に校正信号を複数の電力レベルに変化させ、各受信電力
ごとの各無線受信部の位相／振幅情報を検出できる校正
を行うとアレーアンテナ受信装置の受信感度を大きく劣
化させてしまうということである。その理由は、アンテ
ナから入力される移動機からのユーザ信号（希望波）に
とって、校正信号は全くの干渉波であり、特に高レベル
の校正信号を入力した場合、干渉信号成分が大きくしま
うからである。
【００１４】また第２の問題点は、校正信号がシステム
のユーザ数を減少させてしまうということである。その
理由は、校正信号が干渉波となり、移動機からのユーザ
信号と干渉信号との比を悪化させてしまい、基地局装置
にて所望する信号品質に復調するために移動機の送信出
力を増加させてしまうからである。本発明はこのような
課題を解決するためのものであり、第１の目的は、運用
時のアレーアンテナ受信装置に対して、校正信号による
感度劣化を殆ど起こさない校正システムを提供すること
である。また第２の目的は、セルラシステムのユーザ数
を殆ど損なわない校正システムを提供することにある。
そして第３の目的は、運用時のアレーアンテナ受信装置
に対して、簡略な構成にも拘わらず、精度の高い補正が
できる校正システムを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明にかかるアレーアンテナ受信装置の校
正システムは、各アンテナ無線受信部ごとに、対応する
アンテナ無線受信部へ入力された総受信電力の検波電圧
に応じて利得を制御するＡＧＣ制御信号を出力する無線
制御部を設けるとともに、各アンテナ無線受信部へ入力
された総受信電力の検波電圧に基づき、各アンテナ無線
受信部ごとの適切な校正時間を判断して出力する校正時
間判定部を設け、各アンテナ無線受信部で、入力された
多重信号についてその総受信電力の検波電圧を検出出力
するとともに、受信処理した多重信号を対応する無線制
御部からのＡＧＣ制御信号に応じた利得で出力し、校正
信号処理部で、校正時間判定部から出力された各アンテ
ナ無線受信部の校正時間のうち最長の校正時間に基づ
き、各アンテナ無線受信部から出力された多重信号から
校正信号の位相／振幅情報をそれぞれ検出して出力する
ようにしたものである。
【００１６】校正用無線送信部から送信する校正信号に
ついては、当該アレーアンテナ受信装置内の熱雑音電力
より充分小さい固定電力で送信するようにしてもよい。
また、校正信号処理部で位相／振幅情報を検出する場
合、各アンテナ無線受信部から出力された多重信号を最
長の校正時間分だけ同相加算して、その多重信号に含ま
れる校正信号の平均化処理を行うことにより各アンテナ
無線受信部ごとに校正信号の位相／振幅情報を検出する
ようにしてもよく、最長の校正時間を周期長とする校正
周期ごとに、各アンテナ無線受信部の位相／振幅情報を
それぞれ検出出力するようにしてもよい。また、校正時
間判定部では、総受信電力の検波電圧に代えて、各無線
制御部からのＡＧＣ制御信号に基づき、各アンテナ無線
受信部ごとの適切な校正時間を判断して出力するように
してもよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施
の形態にかかるアレーアンテナ受信装置の校正システム
を示すブロック図である。アレーアンテナ１０１は、Ｎ
（Ｎは２以上の整数）個のアンテナ素子１０２1〜１０
２Nから構成されていて、各々のアンテナの相関性が高
くなるように近接して配置されている。多重回路１０３
1〜１０３Nは、それぞれアンテナ素子１０２1〜１０２N
と接続され、校正用無線送信部１１０から出力される校
正信号と各アンテナ素子１０２1〜１０２Nの出力とを入
力とし、無線帯域での多重を行って各多重回路１０３1
〜１０３Nにそれぞれ接続されるアンテナ１無線受信部
１０４1〜アンテナＮ無線受信部１０４Nへと出力する。
【００１８】アンテナ１無線受信部１０４1〜アンテナ
Ｎ無線受信部１０４Nは、ローノイズアンプ、帯域制限
フィルタ、ミキサ、局部発信器、総受信電力検出部、Ａ
ＧＣ（Auto Gain Controller）、直交検波器、低域通過
フィルタ、アナログ／ディジタル変換器などから構成さ
れている。ここでは、任意のアンテナＮ無線受信部１０
４Nを例として、本発明にとって重要な総受信電力検出
部とＡＧＣに関してのみ説明する。総受信電力検出部１
０５Nは、多重回路１０３Nの出力を入力とし、ＡＧＣ１
０６Nには入力された多重信号をそのまま出力するが、
無線制御部１０７N、および校正時間判定部１１１には
多重された信号の検波電圧を出力する。
【００１９】無線制御部１０７Nでは、総受信電力検出
部１０５Nから入力された検波電圧にしたがってＡＧＣ
１０６NにＡＧＣ制御電圧を出力する。ＡＧＣ１０６Nで
は、無線制御部１０７Nから入力されたＡＧＣ制御電圧
にしたがって、総受信電力検出部１０５Nから入力され
た多重信号を増幅、または減衰して常に一定の電力がユ
ーザ１信号処理部１０８1〜ユーザＭ信号処理部１０
８M、および校正信号処理部１１２に出力される。
【００２０】ユーザ１信号処理部１０８1〜ユーザＭ信
号処理部１０８Mは、アンテナ１無線受信部１０４1〜ア
ンテナＮ無線受信部１０４Nの出力と、校正信号処理部
１１２の出力であるアンテナ１位相／振幅情報〜アンテ
ナＮ位相／振幅情報とを入力とし、アンテナ１無線受信
部１０４1〜アンテナＮ無線受信部１０４Nの出力をアン
テナ１位相／振幅情報〜アンテナＮ位相／振幅情報を用
いて補正しながら各ユーザごとにユーザ信号到来方向に
対しては受信利得を大きくし他ユーザからの干渉や遅延
波による干渉に対しては受信利得を小さくするような受
信指向性パターンの形成を行い、受信指向性パターンに
よって受信されたユーザ１復調信号〜ユーザＭ復調信号
を出力する。
【００２１】校正時間判定部１１１は、各総受信電力検
出部１０５1〜１０５Nから入力される検波電圧より、各
無線受信部ごとに適切な校正時間を求めて校正信号処理
部１１２に出力する。校正信号処理部１１２は、アンテ
ナ１無線受信部１０４1〜アンテナＮ無線受信部１０４N
の出力を入力とし、アンテナ１無線受信部１０４1〜ア
ンテナＮ無線受信部１０４Nの出力に多重された校正信
号を抽出しアンテナ１位相／振幅情報〜アンテナＮ位相
／振幅情報を検出し、ユーザ１信号処理部１０８1〜ユ
ーザＭ信号処理部１０８Mへと出力する。なお、校正信
号を符号多重信号とすると校正信号を抽出するためには
逆拡散を行うことになる。
【００２２】校正用信号発生器１０９は、基底帯域で校
正信号を生成し、校正用無線送信部１１０へと出力す
る。なお、校正用信号発生器１０９は、校正信号として
任意のシンボルパターンを生成できることとする。校正
用無線送信部１１０は、校正用信号発生器１０９の出力
である基底帯域の校正信号を入力とし、ディジタル／ア
ナログ変換、基底帯域から無線帯域への周波数変換など
を行い、多重回路１０３1〜１０３Nへと出力する。
【００２３】次に、図１を参照して、本実施の形態の動
作について説明する。アレーアンテナ１０１は、Ｎ個の
アンテナ素子１０２1〜１０２Nから構成される。Ｎ個の
アンテナ素子１０２1〜１０２Nは、各々のアンテナ素子
での受信信号が高い相関を有するように近接して配置さ
れ、希望信号および複数の干渉信号が多重された信号を
受信しているが、実際にはアンテナ素子数が多くなると
隣り合わない離れた位置にあるアンテナ素子間の相関が
低くなり、受信される多重信号の電力は大きなばらつき
を持つことになる。すなわち、アレーアンテナ受信装置
の各アンテナ素子には異なる電力が入力されている。
【００２４】多重回路１０３1〜１０３Nは、それぞれア
ンテナ素子１０２1〜１０２Nと接続され、校正用無線送
信部１１０から出力される校正信号と各アンテナ素子１
０２ 1〜１０２Nの出力とを入力とし、無線帯域での多重
を行って各多重回路１０３1〜１０３Nにそれぞれ接続さ
れるアンテナ１無線受信部１０４1〜アンテナＮ無線受
信部１０４Nへと出力している。校正用信号発生器１０
９で生成された基底帯域の校正信号は、校正用無線送信
部１１０により周波数変換、および増幅され既知の信号
として送信されることになる。
【００２５】校正信号による希望信号（移動機からのユ
ーザ信号）の受信感度劣化を０．２ｄＢ以下にしたいと
すると、雑音電力レベルが０．２ｄＢ悪化することに等
しいので、熱雑音電力レベルを０ｄＢと考えれば、 ０．２＞１０×ｌｏｇ（１０0/10＋１０x/10） より、ｘ＜−１３．２６７ｄＢとなる。したがって、ア
レーアンテナ受信装置の受信感度に殆ど影響を与えない
ためには、校正信号の送信電力を熱雑音電力レベルより
−１３．２６７ｄＢ以下の固定レベルにする必要があ
る。
【００２６】図３に校正信号による受信感度の劣化量を
示す。ここで、多重回路１０３1〜１０３Nから出力され
るのは、校正信号、希望信号、干渉信号、熱雑音であ
り、これらの合計を総受信電力とすると、校正信号と熱
雑音は一定の電力なので各多重回路から出力される総電
力の差はそのまま各アンテナ素子から入力される（希望
信号＋干渉信号）の差となる。
【００２７】以下では、アンテナ１無線受信部１０４1
とアンテナＮ無線受信部１０４Nについて考察する。総
受信電力検出部１０５1，１０５Nは、多重回路１０
３1，１０３Nの出力を入力とし、ＡＧＣ１０６1，１０
６Nには入力された多重信号をそのまま出力するが、無
線制御部１０７1，１０７N、および校正時間判定部１１
１には多重された信号の検波電圧を出力する。例えば、
アンテナ１無線受信部１０４ 1に入力された総受信電力
の総受信電力検出部１０５1による検波電圧が２．５Ｖ
で、アンテナＮ無線受信部１０４Nに入力された総受信
電力の総受信電力検出部１０５Nによる検波電圧が２．
８Ｖだとすると０．３Ｖの検波電圧の差は全て入力され
た（希望信号＋干渉信号）の差となる。
【００２８】これにより、校正信号にとっては干渉信号
である（希望信号＋干渉信号）が、アンテナＮ無線受信
部１０４Nには０．３Ｖの検波電圧分だけ多く入力され
たことになる。これは校正信号のＣ／Ｎが一定ではない
ことを意味している。この様子を図４〜６に示す。図４
はＡＧＣによる利得制御を行う前の各無線受信部の電力
分布、図５はＡＧＣによる利得制御を行った後の各受信
部の電力分布、図６は校正信号処理部１１２によって同
じ時間だけ平均化（同相加算）された校正信号のＣ／Ｎ
を示している。
【００２９】総受信電力検出部１０５1，１０５Nによっ
て出力された各検波電圧は、それぞれ無線制御部１０７
1，１０７Nに入力され、ＡＧＣ１０６1〜ＡＧＣ１０６N
の出力電力が一定になるようにＡＧＣ制御電圧を出力す
る。ＡＧＣ１０６1，１０６Nは、それぞれのＡＧＣに対
応する無線制御部１０７1，１０７Nより出力された制御
電圧にしたがって利得を制御し、増幅または減衰された
多重信号をユーザ１信号処理部１０８1〜ユーザＭ信号
処理部１０８M、および校正信号処理部１１２に出力す
る。この時、ＡＧＣ１０６1，１０６Nは、校正信号と干
渉信号に同じ利得制御を行うのでは校正信号のＣ／Ｎに
変化はない。
【００３０】総受信電力検出部１０５1，１０５Nによっ
て検出された各検波電圧は、校正時間判定部１１１にも
同時に出力されているので、各検波電圧に対応する校正
時間を校正信号処理部１１２に出力する。ここで校正時
間とは、校正信号処理部１１２において校正信号を逆拡
散し平均化（同相加算）する時間と補正を行うための処
理時間の合計時間と定義し、この処理時間は一定の時間
とする。校正時間判定部１１１から校正信号処理部１１
２に出力される情報はアンテナ無線受信部の番号と校正
時間である。既に上述したように校正信号と雑音電力は
常に一定のため、各総受信電力検出部からの検波電圧だ
けで各アンテナ無線部における校正時間が一義的に決定
する。
【００３１】校正信号処理部１１２は、アンテナ１無線
受信部１０４1、アンテナＮ無線受信部１０４Nの出力を
入力とし、アンテナ１無線受信部１０４1、アンテナＮ
無線受信部１０４Nの出力に多重された校正信号を抽出
してアンテナ１位相／振幅情報、アンテナＮ位相／振幅
情報を検出し、ユーザ１信号処理部１０８1、ユーザＭ
信号処理部１０８Mへと出力する。この時、校正信号処
理部１１２では、校正時間判定部１１１から出力される
校正時間の中で最も長い校正時間を選択し、選ばれた校
正時間にしたがって各校正信号の平均化（同相加算）処
理を行う。
【００３２】校正信号の処理利得は復調した校正信号を
平均化（同相）処理する時間のみに依存するので、位相
および振幅情報を比較するために要求される所要Ｃ／Ｎ
を得るためには、校正信号にとって最も干渉信号成分が
多いアンテナ無線受信部に対して必要とされる平均化
（同相加算）処理時間を与えておけばよいことになる。
図７に平均化（同相加算）処理時間に対する処理利得を
示す。各無線受信部ごとに校正信号と干渉信号の比が違
うので、位相／振幅情報を高精度で比較するために必要
な逆拡散後のＣ／Ｎを得るためには、各無線受信部ごと
に別々の平均化（同相）時間が必要であることが分か
る。
【００３３】校正周期に関しては、校正時間判定部１１
１から出力される各アンテナ無線受信部ごとの校正時間
の中で最も長い校正時間を校正周期とする。すなわち、
校正信号に対する干渉信号の電力が小さい場合には校正
周期が短くて良いし、校正信号に対する干渉信号の電力
が大きい場合には長い校正周期が必要になる。よって、
前校正が終了次第、次の校正が始まりその校正に対する
校正周期は校正時間判定部１１１の出力結果により決定
していくことになる。上述しているようにアンテナ１無
線受信部１０４1に入力された総受信電力の総受信電力
検出部１０５1による検波電圧が２．５Ｖで、アンテナ
Ｎ無線受信部１０４Nに入力された総受信電力の総受信
電力検出部１０５Nによる検波電圧が２．８Ｖだとする
と、アンテナＮ無線受信部１０４Nに必要な校正時間
が、今校正における校正時間となる。
【００３４】ユーザ１信号処理部１０８1〜ユーザＭ信
号処理部１０８Mは、アンテナ１無線受信部１０４1、ア
ンテナＮ無線受信部１０４Nの出力と、校正用信号処理
部１１２の出力であるアンテナ１位相／振幅情報、アン
テナＮ位相／振幅情報とを入力とし、アンテナ１無線受
信部１０４1、アンテナＮ無線受信部１０４Nの出力をア
ンテナ１位相／振幅情報、アンテナＮ位相／振幅情報を
用いて補正しながら各ユーザごとにユーザ信号到来方向
に対しては受信利得を大きくし他ユーザからの干渉や遅
延波による干渉に対しては受信利得を小さくするような
受信指向性パターンの形成を行い、受信指向性パターン
によって受信されたユーザ１復調信号〜ユーザＭ復調信
号を出力する。このように固定電力の校正信号を用い
て、校正信号の位相／振幅情報を検出するために要する
校正時間を校正時間判定部から通知することにより、シ
ステム運用時に殆ど受信感度劣化のない校正を行うこと
ができる。
【００３５】次に、図２を参照して、本発明にかかる第
２の実施の形態について説明する。図２は本発明の第２
の実施の形態にかかるアレーアンテナ受信装置の校正シ
ステムを示すブロック図であり、前述した第１の実施の
形態（図１参照）と同じまたは同等部分には同一符号を
付してある。第１の実施の形態では、校正時間判定部１
１１に、各アンテナ無線受信部内の総受信電力検出部１
０５1〜１０５Nから出力される検波電圧を入力とする場
合について説明したが、本実施の形態のように、無線制
御部１０７1〜１０７NがＡＧＣ１０６1〜１０６Nに出力
するＡＧＣ制御信号を入力とし、校正信号処理部１１２
に各無線受信部に必要な校正時間を出力するように構成
してもよく、前述と同様の作用効果が得られる。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次のような効果を奏する。第１の効果は、校正信号に起
因して生じる感度劣化を殆ど起こさないというこどであ
る。その理由は、各アンテナ無線受信部へ入力された総
受信電力の検波電圧に基づき、各アンテナ無線受信部ご
との適切な校正時間を校正時間判定部で判断し、これら
校正時間のうち最長の校正時間に基づき、各アンテナ無
線受信部から出力された多重信号から校正信号の位相／
振幅情報を校正信号処理部でそれぞれ検出して出力する
ようにしたからである。第２の効果は、セルラシステム
のユーザ数を殆ど減らさない校正方法を提供できること
にある。その理由は、校正信号の位相／振幅情報を比較
するために必要なＣ／Ｎを得るために、校正信号の平均
化（同相加算）処理時間を制御しているので、校正信号
が干渉信号となり移動機からのユーザ信号と干渉信号と
の比を悪化させてしまい、基地局装置にて所望する信号
品質に復調するために移動機の送信出力を増加させてし
まうことがないからである。第３の効果は、高精度の位
相／振幅情報の補正が簡略な構成で実現できるというこ
とである。その理由は、各アンテナ受信部が受信した総
受信電力に対して、校正信号を平均化（同相加算）する
時間だけを制御しているので、所望する逆拡散後の校正
信号のＣ／Ｎを常に満足することができるからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態によるアレーアン
テナ受信装置の校正システムを示すブロック図である。
【図２】 本発明の第２の実施の形態によるアレーアン
テナ受信装置の校正システムを示すブロック図である。
【図３】 校正信号による受信感度の劣化量を示す特性
図である。
【図４】 各アンテナ受信部の総受信電力分布（ＡＧＣ
前）図である。
【図５】 各アンテナ受信部の総受信電力分布（ＡＧＣ
後）図である。
【図６】 各アンテナ受信部からの校正信号（逆拡散
後）を示す図である。
【図７】 平均化（同相加算）時間と処理利得を示す特
性図である。
【図８】 従来のアレーアンテナ受信装置の校正システ
ムを示すブロック図である。
【符号の説明】
１０１…アレーアンテナ、１０２1〜１０２N…アンテナ
素子１〜アンテナ素子Ｎ、１０３1〜１０３N…多重回路
１〜多重回路Ｎ、１０４1〜１０４N…アンテナ１無線受
信部〜アンテナＮ無線受信部、１０５1〜１０５N…総受
信電力検出部１〜総受信電力検出部Ｎ、１０６1〜１０
６N…ＡＧＣ１〜ＡＧＣＮ、１０７1〜１０７N…無線制
御部１〜無線制御部Ｎ、１０８1〜１０８M…ユーザ信号
処理部１〜ユーザ信号処理部Ｍ、１０９…校正用信号発
生器、１１０…校正用無線送信部、１１１…校正時間判
定部、１１２…校正信号処理部。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 アレーアンテナをなす各アンテナ素子に
    接続されているそれぞれのアンテナ無線受信部に対し
    て、校正用無線送信部から既知の校正信号を多重入力
    し、各アンテナ無線受信部から抽出した校正信号に基づ
    き、校正信号処理部で各アンテナ無線受信部ごとに前記
    校正信号の位相／振幅情報を検出し、各アンテナ無線受
    信部で受信処理された多重信号をこれら位相／振幅情報
    基づき各ユーザ信号処理部で補正するアレーアンテナ受
    信装置の校正システムであって、 前記各アンテナ無線受信部ごとに設けられ、対応するア
    ンテナ無線受信部へ入力された総受信電力の検波電圧に
    応じて利得を制御するＡＧＣ制御信号を出力する無線制
    御部と、 前記各アンテナ無線受信部へ入力された総受信電力の検
    波電圧に基づき、各アンテナ無線受信部ごとの適切な校
    正時間を判断して出力する校正時間判定部とを備え、 前記各アンテナ無線受信部は、入力された多重信号につ
    いてその総受信電力の検波電圧を検出出力するととも
    に、受信処理した多重信号を対応する前記無線制御部か
    らのＡＧＣ制御信号に応じた利得で出力し、 前記校正信号処理部は、前記校正時間判定部から出力さ
    れた各アンテナ無線受信部の校正時間のうち最長の校正
    時間に基づき、前記各アンテナ無線受信部から出力され
    た多重信号から前記校正信号の位相／振幅情報をそれぞ
    れ検出して出力することを特徴とするアレーアンテナ受
    信装置の校正システム。
  2. 【請求項２】 請求項１記載のアレーアンテナ受信装置
    の校正システムにおいて、 前記校正用無線送信部は、前記各アンテナ無線受信部へ
    多重入力する校正信号を当該アレーアンテナ受信装置内
    の熱雑音電力より充分小さい固定電力で送信することを
    特徴とするアレーアンテナ受信装置の校正システム。
  3. 【請求項３】 請求項１記載のアレーアンテナ受信装置
    の校正システムにおいて、 前記校正信号処理部は、前記各アンテナ無線受信部から
    出力された多重信号を前記最長の校正時間分だけ同相加
    算して、その多重信号に含まれる校正信号の平均化処理
    を行うことにより各アンテナ無線受信部ごとに校正信号
    の位相／振幅情報を検出することを特徴とするアレーア
    ンテナ受信装置の校正システム。
  4. 【請求項４】 請求項１記載のアレーアンテナ受信装置
    の校正システムにおいて、 前記校正信号処理部は、前記最長の校正時間を周期長と
    する校正周期ごとに、各アンテナ無線受信部の位相／振
    幅情報をそれぞれ検出出力することを特徴とするアレー
    アンテナ受信装置の校正システム。
  5. 【請求項５】 請求項１記載のアレーアンテナ受信装置
    の校正システムにおいて、 前記校正時間判定部は、前記総受信電力の検波電圧に代
    えて、前記各無線制御部からのＡＧＣ制御信号に基づ
    き、各アンテナ無線受信部ごとの適切な校正時間を判断
    して出力することを特徴とするアレーアンテナ受信装置
    の校正システム。
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