JP4447380B2 - Array antenna receiver and transmitter - Google Patents
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Description
本発明は、アレーアンテナ受信装置及び送信装置に関する。 The present invention relates to an array antenna receiving apparatus and a transmitting apparatus.
第3世代移動通信からの発展としてさらなる高速伝送を想定し、そのサービスを実現するための重要技術にアダプティブアレーアンテナがある。このアダプティブアレーアンテナは、複数のアンテナ素子を用い、受信信号を適切な重みづけの後、合成することによって所望信号の到来方向に主ビームを向け、干渉信号の到来方向に指向性の零点を形成する、指向性の制御が可能となっている。 As an advance from the third generation mobile communication, an even higher speed transmission is assumed, and an adaptive array antenna is an important technology for realizing the service. This adaptive array antenna uses a plurality of antenna elements, weights received signals appropriately, combines them, directs the main beam in the direction of arrival of the desired signal, and forms a directional zero in the direction of arrival of the interference signal The directivity can be controlled.
上記のようなアダプティブアレーアンテナにおいて、希望波/干渉波信号の実際の信号到来方向に対して、高精度のメインビーム/ヌルを向けた送受信ビームを生成するためには、上りリンク/下りリンクにおいてアンテナ数分のRF送信回路/受信回路のブランチ間に発生する位相/振幅偏差を補償するキャリブレーション(校正)を行う必要がある。ここで、RF送信回路におけるキャリブレーションをRF送信回路キャリブレーションと、RF受信回路におけるキャリブレーションをRF受信回路キャリブレーションと呼び、RF送信回路キャリブレーションとRF受信回路キャリブレーションの総称をRF無線回路キャリブレーションと呼ぶ。 In the adaptive array antenna as described above, in order to generate a transmission / reception beam with a high-precision main beam / null directed to the actual signal arrival direction of the desired wave / interference wave signal, in the uplink / downlink, It is necessary to perform calibration to compensate for the phase / amplitude deviation generated between the RF transmission circuit / reception circuit branches corresponding to the number of antennas. Here, calibration in the RF transmission circuit is called RF transmission circuit calibration, calibration in the RF reception circuit is called RF reception circuit calibration, and a general term for RF transmission circuit calibration and RF reception circuit calibration is RF radio circuit calibration. This is called
図12は、アダプティブアレーアンテナを用いた従来のRF無線送信回路の構成例を示すブロック図であり、図13は、アダプティブアレーアンテナを用いた従来のRF無線受信回路の構成例を示すブロック図である。同図に示されるように、RF送信回路/受信回路は、アンテナブランチ数(B)分並列に備えられる。アンテナブランチ毎のRF送信回路/受信回路は、同一構成であるので、ここでは、アンテナブランチ#1用のRF送信回路/受信回路を例にとり説明する。
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration example of a conventional RF radio transmission circuit using an adaptive array antenna, and FIG. 13 is a block diagram showing a configuration example of a conventional RF radio reception circuit using an adaptive array antenna. is there. As shown in the figure, RF transmitter / receiver circuits are provided in parallel for the number of antenna branches (B). Since the RF transmission circuit / reception circuit for each antenna branch has the same configuration, an RF transmission circuit / reception circuit for
図12に示されるように、RF送信回路#1は、デジタル/アナログ信号変換処理部102と、直交変調部103と、ミキサ(乗算器)104と、高出力増幅器と、から構成される。
As shown in FIG. 12, the RF
デジタル/アナログ信号変換処理部102に入力された入力信号は、デジタル−アナログ変換され、直交変調部103で直交変調される。直交変調部103で直交変調された信号は、ローカル周波数と、非線形回路であるミキサ104によって周波数変換(アップコンバート)され、高出力増幅器105で増幅された後、アンテナを介して送信される。
An input signal input to the digital / analog signal
一方、図13に示されるように、RF受信回路#1は、低雑音増幅器202と、ミキサ(乗算器)203と、帯域制限通過フィルタ204と、自動増幅利得制御部(AGC(Automatic Gain Control)回路)205と、直交検波部206と、受信レベル測定部207と、アナログ/デジタル信号変換処理部208と、から構成される。
On the other hand, as shown in FIG. 13, the RF
アンテナを介して受信されるRF(Radio Frequency)受信信号は、低雑音増幅器202で増幅された後、ローカル周波数と、ミキサ203によって周波数変換(ダウンコンバート)され、帯域制限通過フィルタ204を通ってAGC回路205に入力される。AGC回路205は直交検波後に測定される受信レベルの変動を自動的に制御する。AGC回路205から出力される受信信号は、アナログ/デジタル信号変換処理部でアナログ−デジタル変換され出力信号として後段に出力される。
An RF (Radio Frequency) received signal received via an antenna is amplified by a
上記のようなRF送信回路/受信回路に無線周波数(RF)信号が通過した場合、同回路を構成する増幅器やミキサ等の能動素子や部品の個体差による影響がアンテナブランチ間の振幅/位相偏差として現れるようになる。中でも、RF受信回路におけるAGC回路、RF送信回路における高出力増幅器の個体差の影響が顕著となって現れる。これらの影響はアダプティブアレーアンテナ特性の劣化を招き、期待される指向性と異なった指向性が形成されてしまうという問題が生じさせる。そこで、上記影響を防止するために、RF送信回路/受信回路の特性が同一になるようにキャリブレーション(校正)する必要がある。
また、上記アンテナブランチ間の振幅/位相偏差は、経年変化や温度変化により変動する。したがって、実際のシステムでの運用を考慮した場合、常時、アレーアンテナを用いて高精度なビームを生成するためには、実際の上りリンク/下りリンクの受信/送信信号を受信/送信状態で、常時、もしくは定期的にRF無線回路のキャリブレーションを行うことが必須である。
When a radio frequency (RF) signal passes through the RF transmitter / receiver circuit as described above, the amplitude / phase deviation between the antenna branches is affected by individual elements of amplifiers, mixers, and other active elements and parts constituting the circuit. Will appear as. In particular, the influence of individual differences between the AGC circuit in the RF receiving circuit and the high-power amplifier in the RF transmitting circuit becomes prominent. These influences cause degradation of adaptive array antenna characteristics, causing a problem that directivity different from expected directivity is formed. Therefore, in order to prevent the influence, it is necessary to perform calibration so that the characteristics of the RF transmission circuit / reception circuit are the same.
In addition, the amplitude / phase deviation between the antenna branches fluctuates due to aging and temperature changes. Therefore, in consideration of operation in an actual system, in order to always generate a high-accuracy beam using an array antenna, an actual uplink / downlink received / transmitted signal is received / transmitted, It is essential to calibrate the RF radio circuit constantly or periodically.
かかる観点から、温度変化等に起因した特性変化に対応した校正操作を適切かつ正確に行うことのできるアレーアンテナ装置に関する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。 From this point of view, a technique relating to an array antenna apparatus capable of appropriately and accurately performing a calibration operation corresponding to a characteristic change caused by a temperature change or the like is disclosed (for example, see Patent Document 1).
また、参照信号を用いてRF受信回路のキャリブレーションを行う技術として、下りリンクの実際の送信信号を上りリンクのキャリア周波数に変換したものを参照信号として用いる方法が提案されている(例えば、非特許文献1参照)。 Further, as a technique for calibrating an RF receiver circuit using a reference signal, a method has been proposed in which a downlink actual transmission signal converted into an uplink carrier frequency is used as a reference signal (for example, non-conversion). Patent Document 1).
また、参照信号を用いて指向性アンテナ装置のキャリブレーションを行う技術として、特許文献2がある。この文献によれば、発生した参照信号と受信信号と比較することで、参照信号と各アンテナ素子にそれぞれ対応した受信系統の受信出力信号の位相振幅誤差を検出し、キャリブレーションのための較正値をベースバンドで加える。これにより、各素子の位相差、振幅差を精度良く補正することができる旨記載されている。
上述したように、下りリンクの実際の送信信号を上りリンクのキャリア周波数に変換したものを参照信号として用いてRF受信回路のキャリブレーションを行う方法では、上りリンクと下りリンクの帯域幅・無線アクセス方式が同じ場合(例えば、第3世代移動通信のW−CDMA等)は有効であるが、例えば、第4世代移動通信で検討されているような上りリンクがMC/DS−CDMA(例)、下りリンクがOFCDM(例)のように無線アクセス方式、帯域幅が異なる場合、両者の違いに起因するフィルタ等の特性の違いにより下り送信信号をキャリブレーション用の参照信号として使用することができない。すなわち、従来法では、上りリンクと下りリンクの無線アクセス方式、帯域幅が異なっている場合の参照信号の生成については、十分な考慮がなされていなかった。 As described above, in the method of calibrating the RF receiver circuit using the downlink actual transmission signal converted to the uplink carrier frequency as a reference signal, the uplink and downlink bandwidths / radio access When the system is the same (for example, W-CDMA for third generation mobile communication), for example, the uplink as studied in the fourth generation mobile communication is MC / DS-CDMA (example), When the downlink is different in radio access method and bandwidth as in OFCDM (example), the downlink transmission signal cannot be used as a reference signal for calibration due to a difference in characteristics such as a filter due to the difference between the two. That is, in the conventional method, sufficient consideration has not been given to the generation of the reference signal when the uplink and downlink radio access methods and bandwidths are different.
また、システム運用状態では、AGC回路の増幅利得は受信レベル、高出力増幅器の送信出力は送信電力制御等に応じて変動する場合があり、これによってRF無線回路のブランチ間の振幅/位相偏差もこの変動の影響を受けて変動する。 In the system operation state, the amplification gain of the AGC circuit may vary depending on the reception level, and the transmission output of the high-power amplifier may vary depending on the transmission power control, etc. It fluctuates under the influence of this fluctuation.
また、RF無線回路のブランチ間の振幅/位相偏差は、前述したとおり温度変化・経年変化によっても変動する。 Further, the amplitude / phase deviation between the branches of the RF radio circuit also varies depending on the temperature change / aging change as described above.
したがって、実際のシステム運用状態でRF無線回路のキャリブレーションを行う場合、上記したRF無線回路のブランチ間の振幅/位相偏差の変動要因すべてを考慮しなければ精度の高いキャリブレーションを実現することは難しい。 Therefore, when performing calibration of the RF radio circuit in an actual system operation state, it is possible to achieve highly accurate calibration unless all the fluctuation factors of the amplitude / phase deviation between the branches of the RF radio circuit are taken into consideration. difficult.
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもので、第1の課題は、上りリンクと下りリンクの無線アクセス方式、帯域幅に依存せずに高い精度でRF無線回路のキャリブレーションが可能になるアレーアンテナ受信装置及び送信装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and a first problem is to calibrate an RF radio circuit with high accuracy without depending on uplink and downlink radio access methods and bandwidths. It is an object of the present invention to provide an array antenna receiving apparatus and a transmitting apparatus that can be used.
また、第2の課題は、システム運用状態でのRF無線回路のキャリブレーションを高精度に行うことができるアレーアンテナ受信装置及び送信装置を提供することを目的とする。 Another object of the present invention is to provide an array antenna receiving apparatus and transmitting apparatus that can perform calibration of an RF radio circuit in a system operation state with high accuracy.
上記第1の課題を解決するため、本発明の一形態によれば、複数のアンテナ素子で構成されるアレーアンテナを具備するアレーアンテナ受信装置において、拡散信号又は非拡散信号を用いてキャリブレーション用の参照信号を生成する参照信号生成手段と、前記生成された参照信号を用いて前記複数のアンテナ素子の各々に対応して設けられた受信回路のブランチ間に発生する振幅偏差と位相偏差を補正するのに必要なキャリブレーション値を算出する受信キャリブレーション値算出手段と、前記算出されたキャリブレーション値を用いて前記受信回路のブランチ間に発生する振幅偏差と位相偏差の補正を行う補正手段と、を備えている。 In order to solve the first problem , according to an aspect of the present invention , in an array antenna receiving apparatus including an array antenna including a plurality of antenna elements, calibration is performed using a spread signal or a non-spread signal. A reference signal generating means for generating a reference signal of the signal, and correcting an amplitude deviation and a phase deviation generated between branches of the receiving circuit provided corresponding to each of the plurality of antenna elements by using the generated reference signal and reception calibration value calculating means for calculating a calibration value required to a correction means for correcting an amplitude deviation and phase deviation generated between the branches of the receiver circuit using the calculated calibration values , it is Bei Ete a.
また、本発明の一形態によれば、前記アレーアンテナ受信装置において、前記参照信号生成手段は、拡散信号を用いて参照信号を生成する場合、通信チャネルに直交する拡散符号を用いて拡散変調した拡散信号、または通信チャネルに直交する拡散後のチップ系列に対して所定の繰返し数分のチップ繰返しを適用したチップパターンを用いて当該参照信号を生成することを特徴としている。 Also, according to an aspect of the present invention, in the array antenna receiving apparatus, when generating the reference signal using a spread signal, the reference signal generating means performs spread modulation using a spread code orthogonal to the communication channel The reference signal is generated using a chip pattern obtained by applying a chip repetition of a predetermined number of repetitions to a spread signal or a spread chip sequence orthogonal to a communication channel.
また、本発明の一形態によれば、前記アレーアンテナ受信装置において、前記参照信号生成手段は、拡散信号を用いて参照信号を生成する場合、通信チャネルに対して非直交な拡散符号を用い、各サブキャリア毎、あるいは全サブキャリアの帯域幅で当該参照信号を生成することを特徴としている。 Also, according to an aspect of the present invention, in the array antenna receiving apparatus, when the reference signal generating unit generates a reference signal using a spread signal, a spread code that is non-orthogonal to the communication channel is used. The reference signal is generated for each subcarrier or with the bandwidth of all subcarriers.
また、本発明の一形態によれば、前記アレーアンテナ受信装置において、前記参照信号生成手段は、非拡散信号を用いて参照信号を生成する場合、各サブキャリア毎の中心周波数、あるいは全サブキャリア毎の中心周波数に当該参照信号を生成することを特徴としている。 Also, according to an aspect of the present invention, in the array antenna receiving apparatus, when the reference signal generating unit generates a reference signal using a non-spread signal, the center frequency for each subcarrier or all subcarriers The reference signal is generated at each center frequency.
また、上記第2の課題を解決するため、本発明の一形態によれば、前記アレーアンテナ受信装置において、受信信号がマルチキャリア信号であって、前記受信キャリブレーション値算出手段は、サブキャリア毎に、前記受信回路に具備される自動増幅利得制御部の増幅利得毎にブランチ間の受信回路のキャリブレーション値を算出し、その結果をテーブルとしてメモリに記憶させるテーブル記憶手段を備え、前記補正手段は、前記テーブルに記憶される増幅利得毎、サブキャリア毎、ブランチ毎に異なるキャリブレーション値を用いて前記受信回路のブランチ間に発生する振幅偏差と位相偏差の補正を行っている。 In order to solve the second problem , according to an aspect of the present invention , in the array antenna reception apparatus, the reception signal is a multicarrier signal, and the reception calibration value calculation means is provided for each subcarrier. And a table storage means for calculating a calibration value of the reception circuit between the branches for each amplification gain of the automatic amplification gain control section provided in the reception circuit, and storing the result in a memory as a table, the correction means are are each amplification gain stored in the table, each subcarrier, we line correction of amplitude deviation and phase deviation generated between the branches of the receiver circuit using a different calibration values for each branch.
また、本発明の一形態によれば、前記アレーアンテナ受信装置において、前記受信キャリブレーション値算出手段は、前記自動増幅利得制御部の増幅利得が変動する度に、変動後の増幅利得値における各ブランチ、各サブキャリア毎のキャリブレーション値を算出し、その算出結果を基に前記テーブルの内容を更新させる第1の受信キャリブレーション値更新手段を備え、前記補正手段は、前記更新されたテーブルに記憶される増幅利得毎、サブキャリア毎、ブランチ毎に異なるキャリブレーション値を用いて前記受信回路のブランチ間に発生する振幅偏差と位相偏差の補正を行うことを特徴としている。 Further, according to an aspect of the present invention, in the array antenna receiving apparatus, the reception calibration value calculation means is configured such that each time the amplification gain of the automatic amplification gain control unit varies, each amplification gain value after variation varies. A calibration value for each branch and each subcarrier is calculated, and a first reception calibration value updating unit for updating the contents of the table based on the calculation result is provided, and the correction unit includes the updated table. It is characterized in that the amplitude deviation and the phase deviation occurring between the branches of the receiving circuit are corrected by using different calibration values for each stored amplification gain, each subcarrier, and each branch.
また、本発明の一形態によれば、前記アレーアンテナ受信装置において、前記受信キャリブレーション値算出手段は、前記自動増幅利得制御部の増幅利得が変動する度に、その都度、各ブランチ、各サブキャリア毎、各増幅利得値におけるキャリブレーション値を算出し、その算出結果を基に前記テーブルの内容を更新させる第2の受信キャリブレーション値更新手段を備え、前記補正手段は、前記更新されたテーブルに記憶される増幅利得毎、サブキャリア毎、ブランチ毎に異なるキャリブレーション値を用いて前記受信回路のブランチ間に発生する振幅偏差と位相偏差の補正を行うことを特徴としている。 Further, according to an aspect of the present invention, in the array antenna receiving apparatus, the reception calibration value calculating means each time the amplification gain of the automatic amplification gain control unit fluctuates, A second reception calibration value updating unit configured to calculate a calibration value at each amplification gain value for each carrier and update the contents of the table based on the calculation result; and the correction unit includes the updated table The amplitude deviation and the phase deviation generated between the branches of the receiving circuit are corrected by using different calibration values for each amplification gain, subcarrier, and branch stored in the receiver.
また、上記第2の課題を解決するため、本発明の一形態によるアレーアンテナ送信装置は、複数のアンテナ素子で構成されるアレーアンテナを具備するアレーアンテナ送信装置において、送信信号がマルチキャリア信号であって、サブキャリア毎に、前記複数のアンテナ素子の各々に対応して設けられた送信回路に具備される増幅器の送信出力毎に、該送信回路のブランチ間に発生する振幅偏差と位相偏差を補正するのに必要なキャリブレーション値を算出する送信キャリブレーション値算出手段と、前記算出されたキャリブレーション値をテーブルとしてメモリに記憶させるテーブル記憶手段と、前記テーブルに記憶されたキャリブレーション値を用いて、前記送信回路のブランチ間に発生する振幅偏差と位相偏差の補正を行う補正手段と、を備えることを特徴としている。 In order to solve the above second problem, the array antenna transmitting apparatus according to an embodiment of the present invention, the array antenna transmitting apparatus comprising an array antenna composed of multiple antenna elements, the transmitted signal is a multicarrier signal An amplitude deviation and a phase deviation generated between branches of the transmission circuit for each subcarrier, for each transmission output of an amplifier provided in the transmission circuit provided corresponding to each of the plurality of antenna elements. Transmission calibration value calculation means for calculating a calibration value necessary for correcting the image , table storage means for storing the calculated calibration value in a memory as a table, and calibration values stored in the table Correction means for correcting amplitude deviation and phase deviation generated between the branches of the transmission circuit, It is characterized in that it comprises.
また、本発明の一形態によれば、前記アレーアンテナ送信装置において、前記送信キャリブレーション値算出手段は、前記増幅器の送信出力が変動する度に、変動後の送信出力値における各ブランチ、各サブキャリア毎のキャリブレーション値を算出し、その算出結果を基に前記テーブルの内容を更新させる第1の送信キャリブレーション値更新手段を備え、前記補正手段は、前記更新されたテーブルに記憶される送信出力毎、サブキャリア毎、ブランチ毎に異なるキャリブレーション値を用いて前記送信回路のブランチ間に発生する振幅偏差と位相偏差の補正を行うことを特徴としている。 Also, according to an aspect of the present invention, in the array antenna transmission apparatus, the transmission calibration value calculation means includes each branch and each sub-band in the transmission output value after the fluctuation every time the transmission output of the amplifier fluctuates. First calibration value updating means for calculating a calibration value for each carrier and updating the contents of the table based on the calculation result is provided, and the correction means is a transmission stored in the updated table. It is characterized in that the amplitude deviation and the phase deviation generated between the branches of the transmission circuit are corrected using different calibration values for each output, each subcarrier, and each branch.
また、本発明の一形態によれば、前記アレーアンテナ送信装置において、前記送信キャリブレーション値算出手段は、前記増幅器の送信出力が変動する度に、その都度、各ブランチ、各サブキャリア毎、各送信出力値におけるキャリブレーション値を算出し、その算出結果を基に前記テーブルの内容を更新させる第2の送信キャリブレーション値更新手段を備え、前記補正手段は、前記更新されたテーブルに記憶される送信出力毎、サブキャリア毎、ブランチ毎に異なるキャリブレーション値を用いて前記送信回路のブランチ間に発生する振幅偏差と位相偏差の補正を行うことを特徴としている。
Also, according to an aspect of the present invention, in the array antenna transmission device, the transmission calibration value calculation means each time the transmission output of the amplifier fluctuates, for each branch, for each subcarrier, for each A second transmission calibration value updating unit configured to calculate a calibration value in the transmission output value and update the contents of the table based on the calculation result; and the correction unit is stored in the updated table. It is characterized in that the amplitude deviation and the phase deviation generated between the branches of the transmission circuit are corrected using different calibration values for each transmission output, each subcarrier, and each branch.
本願発明によれば、拡散信号又は非拡散信号を用いてキャリブレーション専用の信号をアレーアンテナ受信装置内で生成することにより、無線アクセス方式や帯域幅に違いがあっても精度良くキャリブレーションを行うことができる。 According to the present invention, a calibration-dedicated signal is generated in the array antenna receiver using a spread signal or a non-spread signal, so that calibration is performed accurately even if there is a difference in the radio access method or bandwidth. be able to.
また、自動増幅利得制御部(AGC回路)の増幅利得/増幅部の送信出力が変動する度にRF送信/受信部のキャリブレーションを行い、変動後の増幅利得/送信出力におけるキャリブレーション値を算出し、更新するようにすることで、上り/下りリンクの信号を受信/送信中であっても高精度にRF送信/受信部のキャリブレーションを行うことができる。 Also, whenever the amplification output of the automatic amplification gain control unit (AGC circuit) / transmission output of the amplification unit fluctuates, the RF transmission / reception unit is calibrated, and the calibration value at the amplified gain / transmission output after fluctuation is calculated. By updating, it is possible to calibrate the RF transmission / reception unit with high accuracy even during reception / transmission of uplink / downlink signals.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の実施形態におけるアレーアンテナ受信装置1の構成例を示すブロック図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of an array
図1においては、例としてB本(#1〜#B)のアンテナ素子を用いるアレーアンテナ(例:アダプティブアレーアンテナ)受信装置の構成を示す。また、本実施形態におけるアレーアンテナ受信装置1では、上りリンクの信号受信にマルチキャリア伝送方式、例えば、MC/DS−CDMA伝送方式が適用されるものとし、以下、説明を進める。なお、MC/DS−CDMA伝送方式は、DS−CDMA信号を複数のサブキャリアを用いて並列に伝送する方式であり、時間領域で拡散するDS−CDMAと本質的には変わらない。
FIG. 1 shows a configuration of an array antenna (example: adaptive array antenna) receiving apparatus using B (# 1 to #B) antenna elements as an example. Further, in the array
同図において、このアレーアンテナ受信装置1は、B本のアンテナ素子11−1〜11−Bと、アンテナ素子に対応して設けられたデュープレクサ12−1〜12−Bと、RF受信部13−1〜13−Bと、測定ブランチ切替スイッチA14と、キャリブレーション値乗算部15−1〜15−Bと、測定ブランチ切替スイッチB16と、ゲイン調整部17と、キャリブレーション用RF送信部18と、キャリブレーション値測定部19と、キャリブレーション用参照信号発生器20と、から構成されている。なお、同図には、RF送信部31−1〜31−Bが点線で図示されているが、本実施形態には直接は関係ないのでその説明は省略する。
In the figure, this array
キャリブレーション用参照信号発生器20で発生させられるキャリブレーション用参照信号(ベースバンド信号)は、キャリブレーション値測定部19と、キャリブレーション用RF送信部18にそれぞれ入力される。キャリブレーション用参照信号の生成方法については後述する。
The calibration reference signal (baseband signal) generated by the calibration
キャリブレーション用参照信号は、逆高速フーリエ変換(図示省略)により直交したサブキャリアに変換された後、キャリブレーション用RF送信部18に入力され、同部18においてフィルタリング、RF帯への周波数変換等の処理が施されてRF送信信号に変換される。その後、ゲイン調整部17でゲイン調整が施され、各ブランチからの送信出力として、デュープレクサ12−1〜12−Bで分配されてRF受信部13−1〜13−Bへと入力される。その後、逆拡散、高速フーリエ変換(図示省略)されて、サブキャリア毎の受信ベースバンド信号となり、測定ブランチ切替スイッチA14で測定ブランチ毎に出力が切替えられてキャリブレーション値測定部19に入力される。
The calibration reference signal is converted into orthogonal subcarriers by inverse fast Fourier transform (not shown), and then input to the calibration RF transmission unit 18 where filtering, frequency conversion to the RF band, and the like are performed. Are processed and converted into an RF transmission signal. After that, gain adjustment is performed by the
キャリブレーション値測定部19は、各ブランチのRF受信部通過後の各サブキャリア・各ブランチ・送信出力毎のキャリブレーション値を、キャリブレーション用参照信号発生器20で発生させられた参照信号を用いて測定(算出)し、その結果をキャリブレーション値乗算部15−1〜15−Bに出力する。
The calibration
キャリブレーション値測定部19から出力されるキャリブレーション値は、キャリブレーション値乗算部15−1〜15−Bにおいて高速フーリエ変換後の各サブキャリアの送信ベースバンド信号と乗算される。これにより、各サブキャリアの受信信号に対する振幅/位相偏差の補正が行われる。
The calibration value output from the calibration
次に、キャリブレーション用参照信号発生器20で発生させられるキャリブレーション用参照信号の生成法について、図2を参照しながら説明する。図2はキャリブレーション用参照信号のスペクトラムを示す図である。本実施形態におけるキャリブレーション用参照信号の生成法は、拡散信号を用いて(広帯域信号)キャリブレーション用の参照信号を生成する場合と、拡散信号を用いない(非拡散信号(狭帯域信号))でキャリブレーション用の参照信号を生成する場合の2つに大別される。例えば、上りリンクの無線アクセス方式にマルチキャリア伝送方式、例えば、MC/DS−CDMA、MC−CDMA等が用いられる場合は、拡散信号を用いてキャリブレーション用の参照信号を生成し、OFDMが用いられる場合は、拡散信号を用いないでキャリブレーション用の参照信号を生成する。以下、具体例について説明する。
Next, a method for generating a calibration reference signal generated by the calibration
1.拡散信号を用いてキャリブレーション用参照信号を生成する場合
(キャリブレーション用参照信号の生成法1)
キャリブレーション用参照信号の生成法1は、上りリンクのサブキャリアの帯域幅と同等(チップレートと同等)の拡散信号(通信チャネルに対して直交又は非直交)で拡散したキャリブレーション用の参照信号をサブキャリア毎に生成する(同図(a)参照)。
1. When a calibration reference signal is generated using a spread signal (calibration reference signal generation method 1)
Calibration reference
本生成法によれば、実際の通信信号がRF受信部を通過するときの伝達特性(振幅/位相偏差)が再現されるようにキャリブレーション用参照信号が生成される。そして、キャリブレーション値測定部19が、上記生成されたキャリブレーション用参照信号とRF受信部13−1〜13−B通過後のサブキャリア毎の受信ベースバンド信号を比較することにより、各サブキャリアにおける振幅/位相偏差を高精度に測定することができる。
According to this generation method, the calibration reference signal is generated so that the transfer characteristic (amplitude / phase deviation) when an actual communication signal passes through the RF receiver is reproduced. Then, the calibration
(キャリブレーション用参照信号の生成法2)
キャリブレーション用参照信号の生成法2は、上りリンクの無線アクセス方式として、第4世代移動通信で検討されている上りリンク可変拡散率・チップ繰り返しファクタ(VSCRF)−CDMA方式が用いられる場合の生成法であって、通信チャネルに対して直交で拡散するとともに、通信チャネルに対して直交したチップ繰り返しパターンを用いてキャリブレーション用参照信号を生成する(同図(b)参照)。
(Calibration reference signal generation method 2)
The calibration reference
本生成法によれば、各ユーザの通信チャネルと直交したチップ繰り返しパターンを用いるキャリブレーション用参照信号を生成することができる。 According to this generation method, it is possible to generate a calibration reference signal that uses a chip repetition pattern orthogonal to the communication channel of each user.
(キャリブレーション用参照信号の生成法3)
キャリブレーション用参照信号の生成法3は、全サブキャリアの全帯域幅と同等の拡散符号(通信チャネルに対して非直交)で拡散したキャリブレーション用参照信号を生成する(同図(c)参照)。
(Calibration reference signal generation method 3)
The calibration reference signal generation method 3 generates a calibration reference signal spread with a spreading code equivalent to the entire bandwidth of all subcarriers (non-orthogonal to the communication channel) (see FIG. 8C). ).
本生成法によれば、全周波数帯域で平均化した値をキャリブレーション用参照信号として生成する。また、サブキャリア毎の周波数変動が小さい場合には、本生成法では、サブキャリア毎に信号が生成されないため、キャリブレーション用参照信号20の構成を簡略化できる。
According to this generation method, a value averaged over the entire frequency band is generated as a reference signal for calibration. In addition, when the frequency variation for each subcarrier is small, in this generation method, no signal is generated for each subcarrier, and therefore the configuration of the
2.拡散信号を用いないでキャリブレーション用参照信号を生成する場合
(キャリブレーション用参照信号の生成法4)
キャリブレーション用参照信号の生成法4は、各サブキャリアの中心周波数毎に非拡散(狭帯域)のキャリブレーション用参照信号を生成する(同図(d)参照)。
2. When generating a calibration reference signal without using a spread signal (calibration reference signal generation method 4)
The calibration reference signal generation method 4 generates a non-spread (narrowband) calibration reference signal for each center frequency of each subcarrier (see FIG. 4D).
本生成法によれば、キャリブレーション用参照信号の拡散を行う必要がないため、キャリブレーション用参照信号生成部20の構成を簡略化することができる。
According to this generation method, it is not necessary to diffuse the calibration reference signal, so that the configuration of the calibration reference
(キャリブレーション用参照信号の生成法5)
キャリブレーション用参照信号の生成法5は、全サブキャリアの中心周波数に狭帯域のキャリブレーション用信号を生成する(同図(e)参照)。
(Calibration reference signal generation method 5)
The calibration reference signal generation method 5 generates a narrowband calibration signal at the center frequency of all subcarriers (see FIG. 5E).
本生成法によれば、キャリブレーション用信号の拡散を行う必要がなく、さらに、サブキャリア毎にキャリブレーション用参照信号を生成する必要がないため、キャリブレーション用参照信号生成部20の構成を大幅に簡略化することができる。
(キャリブレーション用参照信号の生成法6)
キャリブレーション用参照信号の生成法6は、多数の狭帯域信号を全サブキャリアの帯域幅にわたり一様に生成する(同図(f)参照)。
According to this generation method, it is not necessary to diffuse the calibration signal, and further, it is not necessary to generate a calibration reference signal for each subcarrier. Therefore, the configuration of the calibration reference
(Calibration Reference Signal Generation Method 6)
The calibration reference signal generation method 6 generates a large number of narrowband signals uniformly over the bandwidth of all subcarriers (see FIG. 8F).
本生成法によれば、各周波数毎の振幅/位相偏差を求めることができ、高精度にキャリブレーションを実行することが可能である。 According to this generation method, the amplitude / phase deviation for each frequency can be obtained, and calibration can be executed with high accuracy.
このように本実施形態によれば、拡散信号に基づき生成されるキャリブレーション用参照信号と、非拡散信号に基づき生成されるキャリブレーション用参照信号を上りの無線アクセス方式に応じて使い分けることが可能となり、結果、アクセス方式に依存しない柔軟なアレーアンテナ受信装置におけるキャリブレーションを実現することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to properly use the calibration reference signal generated based on the spread signal and the calibration reference signal generated based on the non-spread signal according to the uplink radio access scheme. As a result, it is possible to realize calibration in a flexible array antenna receiving apparatus that does not depend on the access method.
上記実施形態では、キャリブレーション値測定部19で算出されるキャリブレーション値をキャリブレーション値乗算部15−1〜15−Bに出力する態様を例示したが、以下に示す第2の実施形態では、キャリブレーション値測定部19で算出されるキャリブレーション値がキャリブレーションテーブルとして生成されメモリ(図示省略)に記憶される。以下、具体例について説明する。
In the said embodiment, although the aspect which outputs the calibration value calculated in the calibration
(第2の実施形態)
本実施形態に係るアレーアンテナ受信装置2の構成を図3に示す。
(Second Embodiment)
The configuration of the array
本実施形態に係るアレーアンテナ受信装置2は、図3に示すように、図1に示すアレーアンテナ受信装置1と基本的構成を同様とするが、キャリブレーションテーブル更新部40と、自動増幅利得部記憶部41と、を新たに備える点で相違する。したがって、以下では、同一の構成要素についてはその説明は省略し、第1の実施形態との相違点について詳述する。
As shown in FIG. 3, the array
図3において、本実施形態では、キャリブレーション値測定部19は、サブキャリア毎に、RF受信部13−1〜13−Bに備えられる自動増幅利得制御部(=AGC回路)の増幅利得毎のブランチ間のRF受信部13−1〜13−Bキャリブレーション値を、キャリブレーションテーブル更新部40に出力する。自動増幅利得記憶部41は、キャリブレーション値測定時におけるAGC回路の増幅利得量を記憶する。
In FIG. 3, in the present embodiment, the calibration
キャリブレーションテーブル更新部40は、上記キャリブレーション値測定部19から出力される自動増幅利得毎・サブキャリア毎・ブランチ毎に異なるキャリブレーション値をキャリブレーションテーブルとして生成し、その結果をメモリに記憶する。
The calibration table update unit 40 generates different calibration values output from the calibration
図4は、キャリブレーションテーブル更新部40で生成されるキャリブレーションテーブル生成例を示す図である。 FIG. 4 is a diagram illustrating a calibration table generation example generated by the calibration table update unit 40.
同図に示すように、このキャリブレーションテーブルは、3次元配列であり、それぞれの次元が空間のX軸、Y軸、Z軸の座標に対応している。そして各要素は、ブランチのX軸、自動増幅利得記憶部41から出力される自動増幅利得のY軸、サブキャリア(ブロック)のZ軸といったデータ形式で格納されている。ここで、Ci,j,kは、キャリブレーション値(振幅/位相偏差)を示し、iはブランチ、jは自動増幅利得量、kはサブキャリア(ブロック)を示す。例えば、このキャリブレーションテーブルから、空間座標(1,1,1)のキャリブレーション値はC1,1,1であり、ブランチBr#1、自動増幅利得量「1」、サブキャリア「1」ということがわかる。すなわち、このようなキャリブレーションテーブルを用いることにより、増幅利得毎・サブキャリア毎・ブランチ毎に異なるキャリブレーション値を用いて受信信号の振幅/位相偏差を補正することが可能となる。
As shown in the figure, this calibration table is a three-dimensional array, and each dimension corresponds to the coordinates of the X axis, Y axis, and Z axis of the space. Each element is stored in a data format such as the X axis of the branch, the Y axis of the automatic amplification gain output from the automatic amplification gain storage unit 41, and the Z axis of the subcarrier (block). Here, C i, j, k represents a calibration value (amplitude / phase deviation), i represents a branch, j represents an automatic amplification gain, and k represents a subcarrier (block). For example, from this calibration table, the calibration value of the spatial coordinates (1,1,1) is C 1,1,1 and is referred to as
上記のようにして生成されるキャリブレーションテーブルは、まず、アレーアンテナ受信装置2の設置時(実際の上りリンクの信号を受信する前(オフライン状態ともいう))に初期テーブルとして生成されメモリに蓄えられる。
The calibration table generated as described above is first generated as an initial table when the array
ところで、上りリンクにおける受信レベルは、フェ−ジングやシャドウイングの影響を受けて時間的に変動する。AGC回路の自動増幅利得は、こうした受信レベルの変動に応じて変動する。また、温度変化・経年変化により、AGC回路の自動増幅利得値に対するキャリブレーション値が変動する。そこで、本実施形態では、AGC回路の自動増幅利得値が変動する度に、RF受信部13−1〜13−Bのキャリブレーションを行い、変動後の自動増幅利得値におけるキャリブレーション値を算出し、算出した値を用いてキャリブレーションテーブルを更新する。例えば、図5に示すキャリブレーションテーブル更新法にしたがってキャリブレーションテーブルの更新がなされる。 By the way, the reception level in the uplink fluctuates in time due to the influence of fading and shadowing. The automatic amplification gain of the AGC circuit varies according to the variation of the reception level. Further, the calibration value for the automatic amplification gain value of the AGC circuit varies due to temperature change / aging change. Therefore, in this embodiment, every time the automatic amplification gain value of the AGC circuit fluctuates, the RF receivers 13-1 to 13-B are calibrated, and the calibration value in the automatic amplification gain value after the fluctuation is calculated. The calibration table is updated using the calculated value. For example, the calibration table is updated according to the calibration table update method shown in FIG.
同図(a)は、キャリブレーションテーブルの初期値の一例を示している。ここでは、説明を平易にするため、2次元で配列されたキャリブレーションテーブルを用い、X軸をブランチ、Y軸をAGC回路の自動増幅利得値とする。 FIG. 4A shows an example of the initial value of the calibration table. Here, in order to simplify the explanation, a calibration table arranged in two dimensions is used, the X axis is a branch, and the Y axis is an automatic amplification gain value of the AGC circuit.
アレーアンテナ受信装置2において、上りリンクの信号の受信が開始(オンライン状態ともいう)され、キャリブレーション値測定部19においてあるAGC増幅利得値G1への変動が検出されると、変動後のAGC増幅利得値G1のときの、あるブランチ、あるサブキャリアにおけるキャリブレーション値が算出され、その結果がキャリブレーションテーブル更新部40に出力される。
When the array
キャリブレーションテーブル更新部40は、キャリブレーション値測定部19から受けとった上記算出結果に基づきキャリブレーションテーブルを更新する(同図(b)のb1行が更新される)。ここで、更新前のキャリブレーション値をCi,j,k(i:ブランチ、j:自動増幅利得値、k:サブキャリア)、更新後のキャリブレーション値をC´i,j,kとする。なお、本実施形態におけるキャリブレーション値の具体的な更新式(計算式)については後述する。 The calibration table update unit 40 updates the calibration table based on the calculation result received from the calibration value measurement unit 19 (the b1 line in FIG. 5B is updated). Here, the calibration value before update is C i, j, k (i: branch, j: automatic amplification gain value, k: subcarrier), and the calibration value after update is C ′ i, j, k . . A specific update formula (calculation formula) of the calibration value in this embodiment will be described later.
続いて、キャリブレーション値測定部19は、AGC増幅利得値がG1→G2に変動したことを検出すると、変動後のAGC増幅利得値G2における各ブランチ(ここでは、各サブキャリアは省略している)毎のキャリブレーション値を算出し、その結果をキャリブレーションテーブル更新部40に出力する。
Subsequently, when the calibration
キャリブレーションテーブル更新部40は、上記算出結果に基づいて、キャリブレーションテーブルの更新を行う(同図(c)のc2行が更新される)。以下、同様にしてAGC増幅利得値が変動G3→G4→G5とする度にキャリブレーション値測定部19においてキャリブレーション値が算出され、キャリブレーションテーブル更新部40においてキャリブレーションテーブルが逐次更新される。
The calibration table update unit 40 updates the calibration table based on the calculation result (the c2 line in FIG. 3C is updated). Similarly, the calibration
次に、キャリブレーション値の更新式について説明する。 Next, a calibration value update formula will be described.
キャリブレーション値の更新法としては、以下の方法が考えられる。更新前のキャリブレーション値をCi,j,k(i:ブランチ、j:AGC増幅利得値、k:サブキャリア)、更新後のキャリブレーション値をC´i,j,kとし、かつAGC回路の増幅利得変動後(j=Jとする)に測定したキャリブレーション値をDi,J,kとすると、キャリブレーション更新値は下記式(1)〜(3)式のいずれかにしたがって算出される。 The following method can be considered as a method for updating the calibration value. The calibration value before update is C i, j, k (i: branch, j: AGC amplification gain value, k: subcarrier), the calibration value after update is C ′ i, j, k , and the AGC circuit Assuming that the calibration values measured after fluctuation of the amplification gain (assuming j = J) are Di , J, k , the calibration update value is calculated according to one of the following formulas (1) to (3). The
(式1)
C´i,J,k=Di,J,k
上記式1は、AGC増幅利得値が変動した後に測定したキャリブレーション値を更新値としてそのまま用いる方法である。
(Formula 1)
C ′ i, J, k = D i, J, k
The
(式2)
C´i,J,k=A×Ci,J,k+(1−A)×Di,J,k
ここで、Aは忘却係数(固定値)を表す。
上記式2は、キャリブレーション更新値を算出するのに忘却係数を用いる方法である。本式における忘却係数は、以下の理由で導入される。
(Formula 2)
C ′ i, J, k = A × C i, J, k + (1−A) × D i, J, k
Here, A represents a forgetting factor (fixed value).
AGC回路の増幅利得値の変動が緩やかであればキャリブレーションの実行時間を長くすることができるため、比較的精度の高いキャリブレーション更新値を得ることが可能であるが、フェージングにより受信レベルが高速に変動し、AGC回路の増幅利得値の変動が激しいような場合、キャリブレーションの実行時間が短くなり、精度よくキャリブレーションを行うことは難しい。本方法2は、このような状況を考慮したもので、AGC回路の増幅利得値変動後に測定したキャリブレーション値を、忘却係数を用いて徐々に忘却させて更新することで、AGC増幅利得値の変動が激しいような場合であっても、十分な精度でキャリブレーションを行うことが可能である。
If the fluctuation of the amplification gain value of the AGC circuit is gradual, the calibration execution time can be extended, so that a relatively accurate calibration update value can be obtained. However, the reception level is high due to fading. When the variation of the amplification gain value of the AGC circuit is severe, the calibration execution time is shortened, and it is difficult to perform calibration with high accuracy. This
また、忘却係数の値を、AGC回路の増幅利得値の変動時間に応じて変更することも可能である。 In addition, the value of the forgetting factor can be changed according to the variation time of the amplification gain value of the AGC circuit.
(式3)
Di,j,kの測定時間をTとすると、
(a)T≦Tmaxの場合(Tmax:定数)、
C´i,J,k=(1−T/Tmax)A×Ci,J,k+T/Tmax×Di,J,k
(b)T>Tmaxの場合、
C´i,J,k=Di,J,k
上記式(3)は、上記式(1)と式(2)を、AGC回路の増幅利得値の変動後に測定されるキャリブレーションテーブル値Di,J,kに応じて切替える方法である。例えば、キャリブレーション値を測定する最大測定時間をTmaxとして定め、上記Di,J,kの測定時間Tが、Tmax以下であれば上記(b)式を用い、測定時間Tが、Tmax以上であれば上記(a)式を用いる。
(Formula 3)
If the measurement time of Di, j, k is T,
(A) When T ≦ T max (T max : constant),
C ′ i, J, k = (1−T / T max ) A × C i, J, k + T / T max × D i, J, k
(B) If T> T max ,
C ′ i, J, k = D i, J, k
The above equation (3) is a method of switching the above equations (1) and (2) according to the calibration table values D i, J, k measured after the variation of the amplification gain value of the AGC circuit. For example, defining a maximum measurement time of measuring the calibration value as T max, the D i, J, measuring time T k is used T max following value, if the equation (b), the measurement time T, T If it is greater than or equal to max , the above equation (a) is used.
以上説明したように、本実施形態によれば、RF受信部13−1〜13−B内のAGC回路の増幅利得が変動する度に、RF受信部13−1〜13−Bのキャリブレーショを行い、キャリブレーション値測定中のAGC回路の増幅利得における各ブランチ、各サブキャリアでのキャリブレーション測定値を用いてキャリブレーション値を更新するようにしたので、受信レベルの変動、あるいは温度変化・経年変化により、AGC回路の増幅利得値に対するキャリブレーション値が大きく変化するような場合であっても、実際の上りリンクの信号の受信中(オンライン)に高精度でAGC増幅利得毎のRF受信部キャリブレーションを行うことが可能である。 As described above, according to the present embodiment, the calibration of the RF receivers 13-1 to 13-B is performed each time the amplification gain of the AGC circuit in the RF receivers 13-1 to 13-B varies. Since the calibration value is updated using the calibration measurement value at each branch and each subcarrier in the amplification gain of the AGC circuit during the calibration value measurement, the reception level fluctuation, temperature change / aging Even when the calibration value for the amplification gain value of the AGC circuit changes greatly due to the change, the RF receiver calibration for each AGC amplification gain with high accuracy during the reception of the actual uplink signal (online) Can be performed.
上記した図5に示すキャリブレーションテーブル更新法では、変動後のAGC増幅利得値における各ブランチ、各サブキャリア毎のキャリブレーション値のみ更新する態様を例示したが、本発明におけるキャリブレーションテーブル更新法はこのような方法に限定されない。以下、キャリブレーションテーブル更新法の変形例について、図6を用いて説明する。 In the calibration table updating method shown in FIG. 5 described above, an example in which only the calibration value for each branch and each subcarrier in the AGC amplification gain value after the change is illustrated, but the calibration table updating method in the present invention is It is not limited to such a method. Hereinafter, a modified example of the calibration table update method will be described with reference to FIG.
図6に示すキャリブレーションテーブル更新法は、AGC増幅利得値が変動する度にRF受信部13−1〜13−Bのキャリブレーションを行い、その都度、各ブランチ、各サブキャリア毎、各AGC増幅利得値でのキャリブレーション値全てを更新する。 The calibration table update method shown in FIG. 6 performs calibration of the RF receivers 13-1 to 13-B every time the AGC amplification gain value fluctuates, and each time, each branch, each subcarrier, each AGC amplification. Update all calibration values with gain values.
同図(a)は、キャリブレーションテーブルの初期値(オフライン状態)の一例を示しており、実際の上りリンクの信号を受信する前にRF受信部のキャリブレーションを行い、そのキャリブレーションで得られた各ブランチ、各AGC増幅利得値、各サブキャリアのキャリブレーション値Ci,j,kをテーブルに反映したものである。また、図5同様、キャリブレーションテーブルは2次元配列で構成され、X軸をブランチ、Y軸を自動増幅利得値としている。 FIG. 6A shows an example of the initial value (offline state) of the calibration table. The RF receiver is calibrated before receiving the actual uplink signal, and is obtained by the calibration. Each branch, each AGC amplification gain value, and each subcarrier calibration value C i, j, k are reflected in the table. Similarly to FIG. 5, the calibration table is configured in a two-dimensional array, with the X axis as a branch and the Y axis as an automatic amplification gain value.
次に、アレーアンテナ受信装置2において上りリンクの信号が受信され(オンライン状態)、キャリブレーション値測定部19でAGC増幅利得値がG1に変動したことが検出されると、キャリブレーション値測定部19は、キャリブレーションを行っている際に、変動後のAGC増幅利得値G1でのキャリブレーション値C´i,G1,kを求め、以下の算出式(4)に従い全てのAGC増幅利得値でのRF受信部13−1〜13−Bにおけるキャリブレーション値C´i,j,kを算出し、結果をキャリブレーションテーブル更新部40に出力して同テーブルを更新させる(同図(b)参照)。
Next, in the array
(式4)
C´i,j,k=Ci,j,k×(C´i,G1,k/Ci,G1,k)
なお、Ci,J,kは、キャリブレーション前のAGC増幅利得G1でのキャリブレーション値を表す。
(Formula 4)
C ′ i, j, k = C i, j, k × (C ′ i, G1, k / C i, G1, k )
Ci , J, and k represent calibration values at the AGC amplification gain G1 before calibration.
以下、同様にしてAGC回路の増幅利得値が変動する度に、変動後のAGC増幅利得値でのキャリブレーション値C´i,j,kが求められ、上記式(4)にしたがって全てのAGC増幅利得値でのRF受信部13−1〜13−Bにおけるキャリブレーション値C´i,j,kが算出され、キャリブレーションテーブルが更新される(同図(c)、(d)参照)。 Thereafter, each time the amplification gain value of the AGC circuit changes in the same manner, calibration values C ′ i, j, k at the changed AGC amplification gain value are obtained, and all the AGCs are obtained according to the above equation (4). Calibration values C ′ i, j, k in the RF receivers 13-1 to 13-B at the amplification gain value are calculated, and the calibration table is updated (see FIGS. 3C and 3D).
上述したように本実施形態によれば、キャリブレーションテーブル全体を、更新前のキャリブレーション値と更新後のキャリブレーション値との比に基づいて、一様に更新することにより、AGC回路の増幅利得値が受信レベル、あるいは温度変化・経年変化によって相対的に変動するような場合であっても、高精度にAGC回路の増幅利得毎にRF受信部13−1〜13−Bのキャリブレーション値を得ることが可能である。 As described above, according to the present embodiment, the entire calibration table is uniformly updated based on the ratio between the calibration value before the update and the calibration value after the update, thereby increasing the amplification gain of the AGC circuit. Even when the value fluctuates relatively depending on the reception level or temperature change / aging change, the calibration values of the RF receivers 13-1 to 13-B are accurately calculated for each amplification gain of the AGC circuit. It is possible to obtain.
ところで、RF受信部13−1〜13−B内のAGC回路は、上述の如く、受信レベルに応じて増幅利得値を変化させるが、その変化させる幅は一般にステップサイズと呼ばれている。このステップサイズは、AGC回路に後段するA/D変換部(図示省略)での量子化誤差による特性劣化を極力低減するという観点から、図7(a)に示すように、1dB程度に設定される場合が多い。 By the way, the AGC circuits in the RF receivers 13-1 to 13-B change the amplification gain value according to the reception level as described above, and the width to be changed is generally called a step size. This step size is set to about 1 dB as shown in FIG. 7A from the viewpoint of reducing characteristic degradation due to quantization error in an A / D converter (not shown) downstream of the AGC circuit as much as possible. There are many cases.
また、キャリブレーションテーブルはAGC増幅利得毎、すなわちY軸をステップサイズとするため、ステップサイズを1dBのように小さく設定すると、A/D変換部における入力ダイナミックレンジに比例するAGC増幅利得の数(テーブル上のY軸の数)が必要となり、テーブルを記憶するメモリ容量の大型化招き装置実装上の点で望ましくない。そこで、本実施形態では、AGC回路のステップサイズを従来と比して数dB〜10dB程度に大きく設定する。これにより、同図(b)に示されるように、受信レベルの変動によるAGC増幅利得の変動を減少させることができ、各AGC増幅利得値でのキャリブレーション値の測定時間を長くすることができる効果を奏す。その結果、RF受信部13−1〜13−Bのキャリブレーションを精度良く行うことができる。 Since the calibration table uses AGC amplification gain for each AGC amplification gain, that is, the Y axis is a step size, if the step size is set to be as small as 1 dB, the number of AGC amplification gains proportional to the input dynamic range in the A / D converter ( The number of Y-axis on the table) is required, which is not desirable in terms of mounting the apparatus, which increases the memory capacity for storing the table. Therefore, in the present embodiment, the step size of the AGC circuit is set to be a few dB to 10 dB larger than the conventional step size. As a result, as shown in FIG. 5B, the fluctuation of the AGC amplification gain due to the fluctuation of the reception level can be reduced, and the measurement time of the calibration value at each AGC amplification gain value can be lengthened. Has an effect. As a result, calibration of the RF receivers 13-1 to 13-B can be performed with high accuracy.
また、キャリブレーションテーブル上のAGC増幅利得の縦軸のレンジを縮小することができ、キャリブレーションテーブルを記憶するメモリ容量の増大を防ぐことができる。 Further, the range of the vertical axis of the AGC amplification gain on the calibration table can be reduced, and an increase in the memory capacity for storing the calibration table can be prevented.
上述した本発明におけるアレーアンテナ受信装置におけるキャリブレーション値更新法の原理は、送信側のアレーアンテナ送信装置においても適用することができる。 The principle of the calibration value updating method in the array antenna receiving apparatus according to the present invention described above can also be applied to the array antenna transmitting apparatus on the transmitting side.
図8は、本発明の実施の形態におけるアレーアンテナの送信装置3の構成例を示すブロック図である。 FIG. 8 is a block diagram showing a configuration example of the array antenna transmission apparatus 3 according to the embodiment of the present invention.
本実施形態におけるアレーアンテナの送信装置3は、図8に示されるように、B本のアンテナ素子11−1〜11−Bと、アンテナ素子11−1〜11−Bに対応して設けられたデュープレクサ12−1〜12−Bと、RF送信部(送信回路)31−1〜31−Bと、逆高速フーリエ変換部(IFFT(Inverse Fast Fourier Transform))51−1〜51−Bと、測定ブランチ切替スイッチA52と、キャリブレーション値乗算部53−1〜53−Bと、測定ブランチ切替スイッチB54と、キャリブレーション用RF受信部55と、高速フーリエ変換部(FFT(Fast Fourier Transform))56と、キャリブレーション値測定部57と、キャリブレーションテーブル更新部58と、高出力増幅器出力レベル記憶部59と、から構成されている。また、本実施形態におけるアレーアンテナ送信装置3では、下りリンクの信号送信にマルチキャリア伝送方式、例えば、MC−CDMA伝送方式やCDMAの拡散率を可変にしたVSF−OFCDM(Variable Spreading Factor Orthogonal Frequency and Code Division Multiplexing)伝送方式が適用されるものとし、以下、説明を進める。
As shown in FIG. 8, the array antenna transmission apparatus 3 in the present embodiment is provided corresponding to the B antenna elements 11-1 to 11 -B and the antenna elements 11-1 to 11 -B. Duplexers 12-1 to 12-B, RF transmission units (transmission circuits) 31-1 to 31-B, inverse fast Fourier transform units (IFFT (Inverse Fast Fourier Transform)) 51-1 to 51-B, measurement A branch changeover switch A52, calibration value multiplying units 53-1 to 53-B, a measurement branch changeover switch B54, a calibration
本実施形態におけるアレーアンテナ送信装置3では、同一シンボルがサブキャリア分だけコピーされ、それぞれに拡散符号が乗算された後、逆高速フーリエ変換部51−1〜51−Bにおいて逆フーリエ変換されて直交マルチキャリア信号(送信信号)に変換される。 In the array antenna transmission apparatus 3 according to the present embodiment, the same symbol is copied by the amount corresponding to the subcarrier, and each is multiplied by a spreading code, and then subjected to inverse Fourier transform in the inverse fast Fourier transform units 51-1 to 51-B and orthogonal. It is converted into a multicarrier signal (transmission signal).
RF送信部31−1〜31−Bに入力された送信信号は、フィルタリング、RF帯への周波数変換等の処理が施されてデュープレクサ12−1〜12−Bを介して各アンテナ(#1〜#B)11−1〜11−Bに供給される。 The transmission signals input to the RF transmitters 31-1 to 31 -B are subjected to processing such as filtering and frequency conversion to the RF band, and the respective antennas (# 1 to # 1) are passed through the duplexers 12-1 to 12 -B. #B) is supplied to 11-1 to 11-B.
デュープレクサ12−1〜12−Bで分岐されるRF帯の送信信号(以下、RF送信信号という)は、測定ブランチ切替スイッチB54で測定ブランチ毎にスイッチが切替えられ、ブランチ毎のRF送信信号がキャリブレーション用RF受信部55に入力される。
RF band transmission signals (hereinafter referred to as RF transmission signals) branched by the duplexers 12-1 to 12-B are switched for each measurement branch by the measurement branch switching switch B54, and the RF transmission signal for each branch is calibrated. The signal is input to the
キャリブレーション用RF受信部55は、受信したRF送信信号に対し、フィルタリング、ベースバンド帯への周波数変換等の処理を施し、高速フーリエ変換部56に出力する。そして、高速フーリエ変換部56で、入力信号に対する高速フーリエ変換処理が施されることにより、サブキャリア毎の受信信号が得られる。このようにして得られたサブキャリア毎の受信信号はキャリブレーション値測定部57に入力される。
The calibration
キャリブレーション値測定部57は、サブキャリア毎のキャリブレーション値を算出する機能を備える。本実施形態におけるアレーアンテナ送信装置3においては、下りリンクの実際の送信信号を参照信号として用いる。具体的には、キャリブレーション値測定部57は、測定ブランチ切替スイッチA52で切替えられて出力される逆フーリエ変換前の各サブキャリア・各ブランチの送信ベースバンド信号に対する、フーリエ変換後の各サブキャリア・各ブランチ・RF送信部31−1〜31−B内の高出力増幅器(図示省略)の出力レベル(送信出力レベル)毎のキャリブレーション値を算出し、その結果をキャリブレーションテーブル更新部58に出力する。高出力増幅器出力レベル記憶部59は、キャリブレーション値測定時におけるキャリブレーション値を記憶する。
The calibration
キャリブレーションテーブル更新部58は、上記キャリブレーション値測定部57から出力される送信出力毎・サブキャリア毎・ブランチ毎に異なるキャリブレーション値をキャリブレーションテーブルとして生成し、その結果をメモリに記憶する。
The calibration
図9は、キャリブレーションテーブル更新部58で生成されるキャリブレーションテーブルの生成例を示す図である。本キャリブレーションテーブルは、前述した図4に示すアレーアンテナ受信装置におけるキャリブレーションテーブルと基本的に同様であり、Y軸が高出力増幅器での増幅後の出力レベルを表すという点のみ異なる。すなわち、サブキャリア毎に、高出力増幅後(もしくは増幅前)の送信出力レベル毎のブランチ間のRF送信部31−1〜31−Bにおけるキャリブレーション値が同テーブルに反映される。換言すれば、このようなキャリブレーションテーブルを参照することにより、高出力増幅後の出力レベル毎・サブキャリア毎・ブランチ毎に異なるキャリブレーション値を用いて送信信号の振幅/位相偏差を補正することが可能となる。
FIG. 9 is a diagram illustrating a generation example of the calibration table generated by the calibration
上記のようにして生成されるキャリブレーションテーブルは、まず、アレーアンテナ送信装置3の設置時(実際の下りリンクの信号を送信する前(オフライン状態))に初期テーブルとして生成されメモリに蓄えられる。 The calibration table generated as described above is first generated as an initial table and stored in a memory when the array antenna transmission apparatus 3 is installed (before an actual downlink signal is transmitted (offline state)).
ところで、下りリンクにおける送信出力レベルは、送信電力制御が行われることにより、時間的に変動する。また、温度変化・経年変化により、高出力増幅器の送信出力レベルに対するキャリブレーション値が変動する。そこで、本実施形態では、高出力増幅器の送信出力レベルが変動する度に、RF送信部31−1〜31−Bのキャリブレーションを行い、変動後の送信出力レベルにおけるキャリブレーション値を算出し、算出した値を用いてキャリブレーションテーブルを更新する。例えば、図10に示すキャリブレーションテーブル更新法にしたがってキャリブレーションテーブルの更新がなされる。本実施形態におけるキャリブレーションテーブル更新法の基本的な原理は、前述した図5に示すRF受信部13−1〜13−Bのキャリブレーションテーブル更新法と同様である。図5に示すRF受信部13−1〜13−Bのキャリブレーションテーブル更新法が変動後の増幅利得値におけるキャリブレーション値を算出するのに対し、RF送信部31−1〜31−Bのキャリブレーションテーブル更新法は、送信出力レベルが変動する度にRF送信部31−1〜31−Bのキャリブレーションを行い、変動後の送信出力に対する各ブランチ・各サブキャリア毎のキャリブレーション値を更新する。 By the way, the transmission output level in the downlink varies with time due to transmission power control. Further, the calibration value with respect to the transmission output level of the high-power amplifier varies due to temperature change / aging change. Therefore, in this embodiment, every time the transmission output level of the high-power amplifier varies, the RF transmitters 31-1 to 31-B are calibrated, and the calibration value at the transmission output level after the variation is calculated. The calibration table is updated using the calculated value. For example, the calibration table is updated according to the calibration table update method shown in FIG. The basic principle of the calibration table update method in the present embodiment is the same as the calibration table update method of the RF receivers 13-1 to 13 -B shown in FIG. 5 described above. Whereas the calibration table update method of the RF receivers 13-1 to 13-B shown in FIG. 5 calculates the calibration value for the amplified gain value after the change, the calibration of the RF transmitters 31-1 to 31-B is performed. In the transmission table update method, the RF transmitters 31-1 to 31-B are calibrated every time the transmission output level changes, and the calibration values for each branch and each subcarrier with respect to the changed transmission output are updated. .
すなわち、本実施形態によれば、RF送信部31−1〜31−B内の高出力増幅器の送信出力レベルが変動する度に、RF送信部31−1〜31−Bのキャリブレーショを行い、キャリブレーション値測定中の高出力増幅器の送信出力レベルにおける各ブランチ、各サブキャリアでのキャリブレーション測定値を用いてキャリブレーション値を更新するようにしたので、送信出力レベルの変動、あるいは温度変化・経年変化により、高出力増幅器の送信出力レベルに対するキャリブレーション値が大きく変化するような場合であっても、実際の下りリンクの信号の送信中(オンライン)に高精度で送信出力レベル毎のRF送信部キャリブレーションを行うことが可能である。なお、キャリブレーション更新式は上記式(1)〜(3)式のいずれかを用いればよい。 That is, according to the present embodiment, the RF transmitters 31-1 to 31-B are calibrated each time the transmission output level of the high-power amplifier in the RF transmitters 31-1 to 31-B varies. The calibration value is updated using the calibration measurement value at each branch and each subcarrier at the transmission output level of the high-power amplifier during the calibration value measurement. Even when the calibration value for the transmission output level of the high-power amplifier changes greatly due to secular change, RF transmission for each transmission output level with high accuracy during actual downlink signal transmission (online) Part calibration can be performed. Note that any one of the above formulas (1) to (3) may be used as the calibration update formula.
図11は、上記したキャリブレーションテーブル更新法の変形例であり、基本的な原理は、前述した図6に示すRF受信部のキャリブレーションテーブル更新法と同様である。本方法の場合、送信出力レベルが変動する度にRF送信部31−1〜31−Bのキャリブレーションが行われ、その都度、各ブランチ・各サブキャリア毎、各送信出力レベルでのキャリブレーション値を全て更新する。すなわち、本実施形態によれば、キャリブレーションテーブル全体を、更新前のキャリブレーション値と更新後のキャリブレーション値との比に基づいて、一様に更新することにより、キャリブレーションテーブル上の送信出力レベルが送信電力制御あるいは温度変化・経年変化によって相対的に変動するような場合であっても、高精度に送信出力レベル毎のRF送信部のキャリブレーション値を求めることが可能である。 FIG. 11 shows a modification of the calibration table update method described above, and the basic principle is the same as that of the calibration table update method of the RF receiver shown in FIG. 6 described above. In the case of this method, the RF transmitters 31-1 to 31 -B are calibrated each time the transmission output level fluctuates, and each time, the calibration value at each transmission level for each branch and each subcarrier. Update all of. That is, according to the present embodiment, the entire calibration table is uniformly updated based on the ratio between the calibration value before the update and the calibration value after the update, thereby transmitting the output on the calibration table. Even when the level varies relatively due to transmission power control or temperature / aging changes, it is possible to obtain the calibration value of the RF transmission unit for each transmission output level with high accuracy.
また、上記実施形態において、アレーアンテナ受信装置におけるキャリブレーション用参照信号発生器20の機能が参照信号生成手段に、キャリブレーション値測定部19の機能が受信キャリブレーション値算出手段に、キャリブレーション値乗算部15−1〜15−Bの機能が補正手段に対応する。また、キャリブレーションテーブル更新部40の機能がテーブル記憶手段に対応し、キャリブレーション値測定部19とキャリブレーションテーブル更新部40の連携機能が第1の受信キャリブレーション値更新手段、第2の受信キャリブレーション値更新手段に対応する。
In the above embodiment, the function of the calibration
また、アレーアンテナ送信装置のキャリブレーション値測定部57の機能が受信キャリブレーション値算出手段に、キャリブレーション値乗算部53−1〜53−Bの機能が補正手段に対応し、キャリブレーションテーブル更新部58の機能がテーブル記憶手段に対応し、キャリブレーション値測定部57とキャリブレーションテーブル更新部58の連携機能が第1の送信キャリブレーション値更新手段、第2の送信キャリブレーション値更新手段に対応する。
In addition, the function of the calibration
1、2 アレーアンテナ受信装置
3 アレーアンテナ送信装置
11−1〜11−B、101−1〜101−B アンテナ素子
12−1〜12−B デュープレクサ
13−1〜13−B RF受信部
14、52 測定ブランチ切替スイッチA
15−1〜15−B、53−1〜53−B キャリブレーション値乗算部
16、54 測定ブランチ切替スイッチB
17 ゲイン調整部
18 キャリブレーション用RF送信部
19、57 キャリブレーション値測定部
20 キャリブレーション用参照信号発生器
31−1〜31−B RF送信部
40、58 キャリブレーションテーブル更新部
41 自動増幅利得記憶部
51 逆高速フーリエ変換部(IFFT)
55 キャリブレーション用RF受信部
56 高速フーリエ変換部(FFT)
59 高出力増幅器出力レベル記憶部
102 デジタル/アナログ信号変換処理部
103 直交変調部
104、203 ミキサ(乗算器)
105 高出力増幅器
202 低雑音増幅器
204 帯域制限通過フィルタ
205 自動増幅利得制御部(AGC回路)
206 直交検波部
207 受信レベル測定部
208 アナログ/デジタル信号変換処理部
DESCRIPTION OF
15-1 to 15-B, 53-1 to 53-B
DESCRIPTION OF
55 RF receiver for
59 High Output Amplifier Output
105
206
Claims (7)
拡散信号又は非拡散信号を用いてキャリブレーション用の参照信号を生成する参照信号生成手段と、
前記生成された参照信号を用いて前記複数のアンテナ素子の各々に対応して設けられた受信回路のブランチ間に発生する振幅偏差と位相偏差を補正するのに必要なキャリブレーション値を算出する受信キャリブレーション値算出手段と、
前記算出されたキャリブレーション値を用いて前記受信回路のブランチ間に発生する振幅偏差と位相偏差の補正を行う補正手段と、
を備え、前記受信キャリブレーション値算出手段は、サブキャリア毎に、前記受信回路に備わる自動増幅利得制御部の増幅利得毎にブランチ間の受信回路のキャリブレーション値を算出し、算出結果をテーブルとして記憶するテーブル記憶手段を備え、
前記補正手段は、前記テーブルに記憶される増幅利得毎、サブキャリア毎及びブランチ毎のキャリブレーション値を用いて前記受信回路のブランチ間に発生する振幅偏差と位相偏差の補正を行い、
前記受信キャリブレーション値算出手段は、前記自動増幅利得制御部の増幅利得が変動した場合に、変動後の増幅利得に対する更新前のキャリブレーション値及び増幅利得の変動後に測定されたキャリブレーション値に忘却係数を乗算することで、変動後の増幅利得における各ブランチ及び各サブキャリアのキャリブレーション値を更新するキャリブレーション値更新手段をさらに備える、ことを特徴とするアレーアンテナ受信装置。 In an array antenna receiving apparatus that includes an array antenna including a plurality of antenna elements and receives a multicarrier signal including a plurality of subcarriers ,
A reference signal generating means for generating a reference signal for calibration using a spread signal or a non-spread signal;
Reception of calculating the calibration value required to correct the amplitude deviation and phase deviation occurring between the branches of the receiver circuit provided corresponding to each of the plurality of antenna elements by using a reference signal said generated Calibration value calculation means;
Correction means for correcting amplitude deviation and phase deviation generated between the branches of the receiving circuit using the calculated calibration value;
The reception calibration value calculation means calculates a calibration value of the reception circuit between the branches for each amplification gain of the automatic amplification gain control unit provided in the reception circuit for each subcarrier, and uses the calculation result as a table. Table storage means for storing,
The correction means corrects amplitude deviation and phase deviation generated between the branches of the receiving circuit using calibration values stored in the table for each amplification gain, each subcarrier and each branch,
When the amplification gain of the automatic amplification gain control unit fluctuates, the reception calibration value calculation means forgets the calibration value before update with respect to the amplification gain after variation and the calibration value measured after variation of the amplification gain. An array antenna receiving apparatus , further comprising calibration value updating means for updating the calibration value of each branch and each subcarrier in the amplified gain after fluctuation by multiplying by a coefficient .
拡散信号又は非拡散信号を用いてキャリブレーション用の参照信号を生成する参照信号生成手段と、
前記生成された参照信号を用いて前記複数のアンテナ素子の各々に対応して設けられた受信回路のブランチ間に発生する振幅偏差と位相偏差を補正するのに必要なキャリブレーション値を算出する受信キャリブレーション値算出手段と、
前記算出されたキャリブレーション値を用いて前記受信回路のブランチ間に発生する振幅偏差と位相偏差の補正を行う補正手段と、
を備え、前記受信キャリブレーション値算出手段は、サブキャリア毎に、前記受信回路に備わる自動増幅利得制御部の増幅利得毎にブランチ間の受信回路のキャリブレーション値を算出し、算出結果をテーブルとして記憶するテーブル記憶手段を備え、
前記補正手段は、前記テーブルに記憶される増幅利得毎、サブキャリア毎及びブランチ毎のキャリブレーション値を用いて前記受信回路のブランチ間に発生する振幅偏差と位相偏差の補正を行い、
前記受信キャリブレーション値算出手段は、前記自動増幅利得制御部の増幅利得が変動した場合に、変動後の増幅利得に対するキャリブレーション値の更新前後の比率を、各増幅利得のキャリブレーション値に乗算することで、各ブランチ、各サブキャリア及び各増幅利得におけるキャリブレーション値を更新するキャリブレーション値更新手段をさらに備える、ことを特徴とするアレーアンテナ受信装置。 In an array antenna receiving apparatus that includes an array antenna including a plurality of antenna elements and receives a multicarrier signal including a plurality of subcarriers,
A reference signal generating means for generating a reference signal for calibration using a spread signal or a non-spread signal;
Reception for calculating a calibration value necessary for correcting an amplitude deviation and a phase deviation generated between branches of a receiving circuit provided corresponding to each of the plurality of antenna elements, using the generated reference signal. Calibration value calculation means;
Correction means for correcting amplitude deviation and phase deviation generated between the branches of the receiving circuit using the calculated calibration value;
The reception calibration value calculation means calculates a calibration value of the reception circuit between the branches for each amplification gain of the automatic amplification gain control unit provided in the reception circuit for each subcarrier, and uses the calculation result as a table. Table storage means for storing,
The correction means corrects amplitude deviation and phase deviation generated between the branches of the receiving circuit using calibration values stored in the table for each amplification gain, each subcarrier and each branch,
When the amplification gain of the automatic amplification gain control unit fluctuates, the reception calibration value calculation means multiplies the calibration value of each amplification gain by a ratio before and after the calibration value is updated with respect to the amplified gain after the fluctuation. The array antenna receiving apparatus further comprising calibration value updating means for updating calibration values in each branch, each subcarrier and each amplification gain .
前記参照信号生成手段は、拡散信号を用いて参照信号を生成する場合、通信チャネルに直交する拡散符号を用いて拡散変調した拡散信号、または通信チャネルに直交する拡散後のチップ系列に対して所定の繰返し数分のチップ繰返しを適用したチップパターンを用いて当該参照信号を生成することを特徴とするアレーアンテナ受信装置。 In the array antenna receiver according to claim 1 or 2 ,
The reference signal generation means, when generating a reference signal using a spread signal, is predetermined for a spread signal that has been spread-modulated using a spread code orthogonal to the communication channel or a chip sequence that has been spread orthogonal to the communication channel An array antenna receiving apparatus that generates the reference signal using a chip pattern to which chip repetition of the number of repetitions is applied.
前記参照信号生成手段は、拡散信号を用いて参照信号を生成する場合、通信チャネルに対して非直交な拡散符号を用い、各サブキャリア毎、あるいは全サブキャリアの帯域幅で当該参照信号を生成することを特徴とするアレーアンテナ受信装置。 In the array antenna receiver according to claim 1 or 2 ,
When generating a reference signal using a spread signal, the reference signal generating means uses a non-orthogonal spreading code for the communication channel and generates the reference signal for each subcarrier or for the bandwidth of all subcarriers. An array antenna receiving apparatus.
前記参照信号生成手段は、非拡散信号を用いて参照信号を生成する場合、各サブキャリア毎の中心周波数、あるいは全サブキャリア毎の中心周波数に当該参照信号を生成することを特徴とするアレーアンテナ受信装置。 In the array antenna receiver according to claim 1 or 2 ,
The reference signal generation means generates the reference signal at a center frequency for each subcarrier or a center frequency for all subcarriers when generating a reference signal using a non-spread signal. Receiver device.
サブキャリア毎に、前記複数のアンテナ素子の各々に対応して設けられた送信回路に備わる増幅器の送信出力毎に、該送信回路のブランチ間に発生する振幅偏差と位相偏差を補正するのに必要なキャリブレーション値を算出する送信キャリブレーション値算出手段と、
前記算出されたキャリブレーション値をテーブルとして記憶するテーブル記憶手段と、
前記テーブルに記憶されたキャリブレーション値を用いて、前記送信回路のブランチ間に発生する振幅偏差と位相偏差の補正を行う補正手段と、
を備え、前記送信キャリブレーション値算出手段は、前記増幅器の送信出力が変動した場合に、変動後の送信出力に対する更新前のキャリブレーション値及び送信出力の変動後に測定されたキャリブレーション値に忘却係数を乗算することで、変動後の送信出力における各ブランチ及び各サブキャリアのキャリブレーション値を更新するキャリブレーション値更新手段を備え、
前記補正手段は、更新されたテーブルに記憶されている送信出力毎、サブキャリア毎及びブランチ毎のキャリブレーション値を用いて前記送信回路のブランチ間に発生する振幅偏差と位相偏差の補正を行う、ことを特徴とするアレーアンテナ送信装置。 In an array antenna transmission apparatus that includes an array antenna including a plurality of antenna elements and transmits a multicarrier signal including a plurality of subcarriers ,
For each subcarrier, each every transmission output of the amplifier provided in the transmission circuit provided in correspondence of said plurality of antenna elements, needed to correct the amplitude deviation and phase deviation occurring between the branches of the transmission circuit Transmission calibration value calculating means for calculating a correct calibration value;
A table storage means you memorize as the table of the calculated calibration values,
Correction means for correcting amplitude deviation and phase deviation generated between the branches of the transmission circuit using the calibration values stored in the table;
The transmission calibration value calculation means includes a calibration value before update for the transmission output after the change and a calibration value measured after the change of the transmission output when the transmission output of the amplifier fluctuates. Is provided with calibration value update means for updating the calibration value of each branch and each subcarrier in the transmission output after fluctuation,
The correction means corrects amplitude deviation and phase deviation generated between branches of the transmission circuit using calibration values for each transmission output, each subcarrier, and each branch stored in the updated table. An array antenna transmitter characterized by the above.
サブキャリア毎に、前記複数のアンテナ素子の各々に対応して設けられた送信回路に備わる増幅器の送信出力毎に、該送信回路のブランチ間に発生する振幅偏差と位相偏差を補正するのに必要なキャリブレーション値を算出する送信キャリブレーション値算出手段と、 Necessary for correcting amplitude deviation and phase deviation generated between branches of the transmission circuit for each subcarrier for each transmission output of the amplifier provided in the transmission circuit provided corresponding to each of the plurality of antenna elements. Transmission calibration value calculating means for calculating a correct calibration value;
前記算出されたキャリブレーション値をテーブルとして記憶するテーブル記憶手段と、 Table storage means for storing the calculated calibration values as a table;
前記テーブルに記憶されたキャリブレーション値を用いて、前記送信回路のブランチ間に発生する振幅偏差と位相偏差の補正を行う補正手段と、 Correction means for correcting amplitude deviation and phase deviation generated between the branches of the transmission circuit using the calibration values stored in the table;
を備え、前記送信キャリブレーション値算出手段は、前記増幅器の送信出力が変動した場合に、変動後の送信出力値に対するキャリブレーション値の更新前後の比率を、各送信出力のキャリブレーション値に乗算することで、各ブランチ、各サブキャリア及び各送信出力におけるキャリブレーション値を更新する送信キャリブレーション値更新手段を備え、 The transmission calibration value calculation means multiplies the calibration value of each transmission output by the ratio before and after the update of the calibration value to the transmission output value after the change when the transmission output of the amplifier fluctuates. By means of this, it comprises a transmission calibration value update means for updating the calibration value in each branch, each subcarrier and each transmission output,
前記補正手段は、更新されたテーブルに記憶されている送信出力毎、サブキャリア毎及びブランチ毎のキャリブレーション値を用いて前記送信回路のブランチ間に発生する振幅偏差と位相偏差の補正を行う、ことを特徴とするアレーアンテナ送信装置。 The correction means corrects amplitude deviation and phase deviation generated between branches of the transmission circuit using calibration values for each transmission output, each subcarrier, and each branch stored in the updated table. An array antenna transmitter characterized by the above.
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