JP3519276B2 - キャリブレーション装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍ
ｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓ
ｓ）方式のディジタル無線通信に適用可能なキャリブレ
ーション装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ディジタル無線通信では、多元ア
クセス方式が採用されており、また、アンテナにはアダ
プティブアレーアンテナを用いる場合が多い。多元アク
セス方式とは、同一の帯域で複数の局が同時に通信を行
う際の回線接続方式のことである。この多元アクセス方
式に含まれるＴＤＭＡは、時分割多元接続と呼ばれ、同
じ周波数のキャリアを複数の局間において共通で使用
し、各局から送信する信号を断続的な信号（これをバー
スト信号と呼ぶ。）にして、各局からのバースト信号
が、互いに時間的にぶつからないように並べることによ
って多元接続を行う技術である。

【０００３】ＴＤＭＡは、他局間干渉を十分に抑圧する
ことが容易でないため、多重局数の増加に伴って同期捕
捉が困難になり、通信品質が悪化し、交信できなくなる
という問題点がある。上記の他局間干渉を十分に抑圧す
ることができれば、周波数利用効率の向上を図ることが
でき、同一セル（エリア）内における各局の通信品質の
向上や、容量（多重数又は回線接続数）の増加が可能に
なる。

【０００４】一方、アダプティブアレーアンテナとは、
ある制御アルゴリズムに基づいて、各アンテナ出力のウ
ェイトを決定し、周囲の状態の変化に適応しながら指向
性を制御するシステムである。複数アンテナで構成され
るアレーアンテナにおいて、各アンテナ出力に振幅・位
相シフトを加えて合成すると、アレーの指向性が変化す
る。

【０００５】このアダプティブアレーアンテナについ
て、図１８を参照して説明する。図１８は、受信アダプ
ティブアレーアンテナの全体構成を示す図である。図１
８において、複数のアンテナ１８０１からの各アンテナ
出力１８０２は、ウェイト１８０３を乗じられた後合成
され、アレー出力１８０４となる。ここで、ウェイトの
制御は、 アレーの合成出力（１８０５） 各アンテナの出力（１８０２） 希望信号に関する事前知識（１８０６） の３つの情報に基づいて、ウェイト制御部１８０７にお
いて行われる。なお、ウエイトの制御に、アレーの合成
出力（１８０５）を用いない場合もある。

【０００６】従来、アダプティブアレーアンテナは、受
信信号のＳＩＮＲ（Ｓｉｎａｌ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅ
ｒｅｎｃｅ ｐｌｕｓ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ：信号
対妨害プラス雑音）を最大化するアンテナシステムとし
て研究開発されてきたが、ＴＤＭＡ伝送において、他局
間干渉の対策としてアダプティブアレーアンテナが多く
用いられている。このＴＤＭＡにおける受信アダプティ
ブアレーアンテナについて、図１９を参照して説明す
る。

【０００７】図１９は、ＴＤＭＡ受信アダプティブアレ
ーの全体構成を示す図である。図１９において、複数の
アンテナ１９０１に接続された無線部１９０２からの各
受信出力１９０３は、ウエイト１９０４を乗じられた後
合成され、アレー出力１９０５となる。ウエイトの制御
は、上記の図１８における制御と同様に行われる。アレ
ー出力１９０５から受信データ１９０６が得られる。

【０００８】また、図２０は、受信側にアダプティブア
レーアンテナを用いたＴＤＭＡ伝送の概念図である。Ｂ
Ｓ２００１は、受信アダプティブアレーアンテナを備
え、無指向性アンテナを備えた第一ＭＳ２００２と通信
しているものとする。このとき、ＢＳ２００１は、指向
性を制御することにより遅延波（２００３及び２００
４）を排除し、また同一周波数を使用する他局第二ＭＳ
２００５からの干渉波を抑制する。

【０００９】しかし、図１９において、一般に各無線部
１９０２では、アンプやフィルタ等の素子遅延特性及び
振幅特性のばらつきにより、位相変動及び振幅変動から
構成される変動量（Ｄ１、ｄ２、……、Ｄｎ）は個々に
異なる。従って、各無線部１９０２で異なる位相変動及
び振幅変動が付加されることになり、アンテナ受信端で
の受信信号波の位相及び振幅と、ウェイト制御部への入
力信号の位相及び振幅とが各アンテナ毎に異なることに
なる。これによって、ウェイト収束結果から得られるヌ
ル点を含む指向性パタンと実際の指向性パタンとが異な
ることになる。

【００１０】また、上記受信ウェイトを用いて送信指向
性を制御する場合には、正しい指向性制御が不可能にな
る。上記現象の防止策としては、各アンテナ受信端での
受信信号の位相差及び振幅比をウェイト制御部への入力
信号の段階においても保持していることが必須である。
このため、事前に各無線部の遅延（Ｄ１、ｄ２、……、
Ｄｎ）及び振幅を検出し、遅延量及び振幅量のばらつき
（差）を何らかの方法で補償することが必要になる。

【００１１】補償方法の１つとして、図１９における各
無線部からの受信出力１９０３に対し、遅延差に相当す
る位相オフセット、及び振幅比に相当するゲインオフセ
ットを乗算する方法が考えられる。アダプティブアレー
装置の位相、及び振幅特性のばらつきの検出について
は、論文Ｇ．Ｖ．Ｔｓｏｕｌｏｓ、Ｍ．Ａ．Ｂｅａｃｈ
“Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｌｉｎｅａｒｉｔ
ｙ ｉｓｓｕｅｓ ｆｏｒ ａｎ Ａｄａｐｔｉｖｅ
Ａｎｔｅｎｎａ Ｓｙｓｔｅｍ”、ＩＥＥＥ ＶＴＣ、
Ｐｈｏｅｎｉｘ、 ｐｐ． １５９７−１６６０、
Ｍａｙ １９９７により報告されている。上記論文はキ
ャリブレーション信号としてトーン信号を用いた方式を
提案している。

【００１２】このトーン信号を用いる従来のＴＤＭＡ伝
送における無線部のキャリブレーション装置について、
図２１を参照して説明する。図２１は、従来の無線部キ
ャリブレーション装置の全体構成を示すブロック図であ
る。なお、図２１では、アンテナ数が２本の場合を例示
している。キャリブレーション信号発生回路２１０１か
ら発生するトーン信号（正弦波信号）２１０２を、無線
送信部２１０３に入力する。この例では、無線部におい
て直交変調がされているものとして、直交するＩＱ信号
としてｓｉｎ（ωｔ）、ｃｏｓ（ωｔ）の信号を入力す
る。このときのトーン信号周期ＴはＴ＝２π／ωであ
り、情報シンボル周波数ｆｓに対してω＝ｆｓ／ｍ（ｍ
＞１）とする。図２２は、トーン信号のＩＱ平面におけ
るコンスタレーションを示す。信号は図中の円周上を一
定周期２π／ωで回転する。

【００１３】無線送信部２１０３では、遅延検出を行う
無線受信部の受信キャリア周波数ｆｃで送信する機能を
有する。キャリア周波数ｆｃで出力された信号を、ケー
ブル等を用いて、送信端子２１０４から無線受信部２１
０５、２１０６のアンテナ接続端子２１０７及び２１０
８に伝送する。このとき、ケーブル長はキャリア周波数
の波長に対して十分な精度で等しいものとする。各無線
受信部の直交検波出力２１０９、２１１０が検出回路２
１１１に入力される。検出回路２１１１では、入力した
トーン信号２１０２と検波出力２１０９とを比較するこ
とにより、（振幅比，位相差）＝（Ａｒ１，Δψｒ１）
（２１１２）を検出する。また、トーン信号２１０２と
検波出力２１１０とを比較することにより、（振幅比，
位相差）＝（Ａｒ２，Δψｒ２）（２１１３）を検出す
る。

【００１４】図２３は、時刻ｔにおけるトーン信号ａ
（ｔ）と検波出力ｂ（ｔ）のコンスタレーションの例を
示す。このとき、ｂ（ｔ）とａ（ｔ）の関係は、位相差
ψと振幅比Ａを用いて、以下のように示される。 ｂ（ｔ）＝Ａ・ｅｘｐ（ｊψ）・ａ（ｔ） このとき位相差ψは、無線送信部の遅延Ｄｔと、ケーブ
ル遅延Ｄｋと、無線受信部の遅延Ｄｒの合計遅延量Ｄ
（Ｄ＝Ｄｔ＋Ｄｋ＋Ｄｒ）をトーン信号波長λ＝ｃ／ω
（ｃは光速）で割った余り（Ｄｍｏｄλ：ｍｏｄは剰余
演算子）の遅延量（位相量）を示す。

【００１５】図２１において、２台の無線受信部２１０
５、２１０６に対して、無線送信部の遅延Ｄｔとケーブ
ル遅延Ｄｋは共通であるので、検出した位相差Δψｒ１
とΔψｒ２との差は、無線受信部２１０５と２１０６と
の遅延量の差になる。また、振幅比Ａは、キャリブレー
ション信号２１０２の振幅と検波出力の振幅との振幅比
を示す。よって、検出した振幅比Ａｒ１とＡｒ２との比
は、無線受信部２１０５と２１０６との振幅特性の差異
（振幅比）を表す。

【００１６】上記装置を用いて事前に各無線部の振幅比
及び位相差を検出することにより、ばらつき（差）を補
償することが可能になる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のＴ
ＤＭＡ伝送における無線部のキャリブレーション装置に
おいては、キャリブレーション信号がトーン信号である
ため、ある特定の周波数、例えば中心周波数ｆ０のみの
遅延特性及び振幅特性を測定することになる。これに対
して、実際の通信に使用するＴＤＭＡ伝送の変調信号
は、広帯域信号であり、かつ無線部におけるフィルタ等
の群遅延特性及び周波数特性のように、周波数によって
遅延量及び減衰量が異なるため、変調信号を受信した場
合の正確な遅延特性及び振幅特性を測定することができ
ないという問題点がある。図２４は、キャリブレーショ
ン信号と伝送信号とのスペクトラムの状態を示す図であ
る。図２４において、変調信号が中心周波数ｆ０の帯域
幅Ｍ［Ｈｚ］の広帯域信号であるのに対し、キャリブレ
ーション信号が線スペクトルであることが示されてお
り、キャリブレーション信号と、実際の変調信号とが大
きく異なっている。

【００１８】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであり、ＴＤＭＡ伝送における無線部の遅延特
性、及び振幅特性の検出において、実際の通信に使用す
る変調信号と同一帯域、又はそれに近い帯域を有する信
号をキャリブレーション信号として使用し、各無線受信
部からの出力信号を相関検出した相関出力を検出するこ
とにより、無線受信部、及び無線送信部の正確な遅延特
性及び振幅特性を測定することができるキャリブレーシ
ョン装置を提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、以下のような手段を講じた。

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【００２５】

【００２６】請求項１記載のキャリブレーション装置の
発明は、無線通信に使用する帯域と同一又はそれに近似
した帯域のキャリブレーション信号を受信キャリア周波
数で送信するキャリブレーション信号送信手段と、前記
キャリブレーション信号の信号レベルを変化させる調整
手段と、信号レベル変化後のキャリブレーション信号を
アレーアンテナに対応して設けられた複数の無線受信部
へ伝送する伝送手段と、前記無線受信部から出力される
受信キャリブレーション信号を用いて前記調整手段が変
化させたキャリブレーション信号の信号レベルごとに前
記無線受信部の遅延特性及び振幅特性の少なくとも一方
を検出する検出手段と、を備える構成を採る。

【００２７】この構成により、無線受信部におけるフィ
ルタ等の群遅延特性及び周波数特性のように周波数によ
って遅延量及び減衰量が異なる特性であったとしても、
実際の通信に使用するＴＤＭＡ方式の変調信号と同一帯
域又はそれに近い帯域のキャリブレーション信号を使用
するため、無線受信部が変調信号を受信した場合、無線
受信部の遅延特性及び振幅特性を正確に検出することが
できる。また、無線受信部における遅延及び振幅の差を
信号レベルに応じて細かく求めることができるため、ア
レーアンテナ無線受信装置における遅延差及び振幅差の
補償を、信号レベルに応じて正確に行うことができる。

【００２８】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載のキャリブレーション装置において、前記キャリブレ
ーション信号送信手段は、キャリブレーション信号を発
生するコード発生手段と、前記キャリブレーション信号
を変調して変調キャリブレーション信号を生成する変調
手段と、この変調キャリブレーション信号を無線送信す
る送信手段と、を備える構成を採る。

【００２９】この構成により、実際の通信に使用するＴ
ＤＭＡ方式の変調信号と同様の変調信号をキャリブレー
ション信号として使用することができるため、無線受信
部における遅延特性及び振幅特性を正確に検出すること
ができる。

【００３０】

【００３１】

【００３２】また、請求項３記載の発明は、請求項１記
載のキャリブレーション装置において、前記検出手段
は、前記調整手段がキャリブレーション信号を複数の信
号レベルに変化させた場合、この複数の信号レベルに対
応した複数の測定点に基づいて補間処理を行う補間手
段、を備える構成を採る。

【００３３】この構成により、補償すべき信号レベルの
近傍で測定し、記憶した遅延特性及び振幅特性のデータ
から補償すべき信号レベルの位相差及び振幅比を補間処
理により求めることができるため、アレーアンテナ無線
受信部における遅延差及び振幅差の補償を、信号レベル
に応じて正確に行うことができると共に、測定する信号
レベルのサンプル点を設ける必要が無くなる。

【００３４】また、請求項４記載の発明は、請求項１か
ら請求項３のいずれかに記載のキャリブレーション装置
において、制御信号に基づいて、前記アレーアンテナか
らの受信信号又は前記受信キャリブレーション信号のい
ずれか一方を前記無線受信部に入力する切替手段、をさ
らに備える構成を採る。

【００３５】この構成により、アレーアンテナからの受
信信号と、受信キャリブレーション信号とを切替えるこ
とができるため、無線受信部における遅延特性及び振幅
特性を、キャリブレーションが必要となったときに測定
することができ、動作環境等に応じて遅延特性及び振幅
特性が時間的に変化する場合においても、補償を正確に
行うことができる。

【００３６】また、請求項５記載の発明は、請求項１か
ら請求項３のいずれかに記載のキャリブレーション装置
において、前記アレーアンテナからの受信信号と前記受
信キャリブレーション信号とを多重して前記無線受信部
に入力する多重手段、をさらに備える構成を採る。

【００３７】この構成により、無線通信中にキャリブレ
ーション信号を多重して無線受信部に入力することがで
きるため、常時、又は必要なときに無線受信部の遅延特
性及び振幅特性を測定することができる。

【００３８】また、請求項６記載の発明は、請求項１か
ら請求項５のいずれかに記載のキャリブレーション装置
において、前記複数の無線受信部が出力する信号から前
記検出手段における検出の対象となる信号を選択する選
択手段、をさらに備える構成を採る。

【００３９】この構成により、複数の無線受信部の遅延
差及び振幅比を時分割で求めた場合には、複数の無線受
信部への入力信号に対して相関演算や位相検出、振幅検
出を個別に行う必要が無くなるため、キャリブレーショ
ン装置における回路規模を縮小化させることが可能とな
る。

【００４０】また、請求項７記載の発明は、請求項２記
載のキャリブレーション装置において、前記受信キャリ
ブレーション信号と送信キャリブレーション信号との相
関を検出する相関手段と、前記変調キャリブレーション
信号からタイミング信号を生成して前記相関手段に出力
するタイミング調整手段と、をさらに備え、前記相関手
段は、前記タイミング信号に基づいて前記受信キャリブ
レーション信号と前記送信キャリブレーション信号との
相関を検出する構成を採る。

【００４１】この構成により、変調キャリブレーション
信号から生成されたタイミング信号に基づいて受信キャ
リブレーション信号の相関を検出することができるた
め、実際の通信に使用するＴＤＭＡ方式の変調信号と同
一帯域又はそれに近い帯域のキャリブレーション信号を
使用して、変調キャリブレーション信号を受信した場
合、無線受信部の遅延特性及び振幅特性を正確に検出す
ることができる。

【００４２】また、請求項８記載の発明は、請求項２記
載のキャリブレーション装置において、前記受信キャリ
ブレーション信号と送信キャリブレーション信号との相
関を検出する相関手段と、前記変調キャリブレーション
信号の送信タイミングを制御する送信タイミング信号を
生成する送信タイミング制御手段と、前記送信タイミン
グ信号から相関検出タイミング信号を生成する相関検出
タイミング信号生成手段と、をさらに備え、前記相関手
段は、前記相関検出タイミング信号に基づいて前記受信
キャリブレーション信号の相関を検出する構成を採る。

【００４３】この構成により、変調されたキャリブレー
ション信号の送信タイミングをカンニング信号として相
関手段に入力することにより、相関タイミングを調節す
るための回路を設ける必要が無くなるため、キャリブレ
ーション装置の回路規模を縮小化させることができる。

【００４４】また、請求項９記載の発明は、請求項１か
ら請求項８のいずれかに記載のキャリブレーション装置
において、ローカル信号を発生する信号発生源を備え、
前記信号発生源は、前記ローカル信号を前記キャリブレ
ーション信号送信手段及び前記複数の無線受信部に与え
る構成を採る。

【００４５】この構成により、無線送信部と無線受信部
とが使用する全てのローカル信号を共通化することによ
り、送信側と受信側とのキャリア周波数にずれが生じる
ことが無く、無線受信部における遅延特性及び振幅特性
以外の要因では受信位相及び振幅は変化することが無く
なるため、無線受信部における遅延特性及び振幅特性を
正確に検出することができる。

【００４６】また、請求項１０記載の発明は、請求項７
又は請求項８のいずれかに記載のキャリブレーション装
置において、前記検出手段は、前記相関手段が出力する
前記複数の無線受信部の相関値を記憶又は出力する手段
を備える構成を採る。

【００４７】この構成により、アレーアンテナ無線受信
装置において、記憶した相関値を用いて各無線受信部の
遅延差及び振幅差を補償するオフセット値を求め、各無
線受信部からの出力信号にオフセット値を乗算すること
ができるため、ウェイト収束結果から得られる指向性パ
タンと実際の指向性パタンとが異なる事態を防止するこ
とができる。

【００４８】また、請求項１１記載の発明は、請求項７
又は請求項８のいずれかに記載のキャリブレーション装
置において、前記検出手段は、前記検出した相関に基づ
いて基準識別点からの位相差及び振幅比の少なくとも一
方を検出する構成を採る。また、請求項２１記載の発明
は、請求項１４記載のキャリブレーション装置におい
て、前記検出手段は、前記検出した相関に基づいて基準
識別点からの位相差及び振幅比の少なくとも一方を検出
する構成を採る。

【００４９】これらの構成により、無線受信部又は無線
送信部における遅延量及び振幅を基準識別点からの位相
差及び振幅比として検出することができるため、無線受
信部又は無線送信部の遅延特性及び振幅特性を正確に測
定することができる。

【００５０】また、請求項１２記載のキャリブレーショ
ン装置の発明は、アレーアンテナに対応して設けられた
複数の無線送信部に無線通信に使用する帯域と同一又は
それに近似した帯域のキャリブレーション信号をそれぞ
れ入力する複数のキャリブレーション信号生成手段と、
前記無線送信部から出力されるキャリブレーション信号
の信号レベルを変化させる調整手段と、信号レベル変化
後のキャリブレーション信号を無線受信部へ伝送する伝
送手段と、前記無線受信部から出力される受信キャリブ
レーション信号を用いて前記調整手段が変化させたキャ
リブレーション信号の信号レベルごとに前記無線送信部
の遅延特性及び振幅特性の少なくとも一方を検出する検
出手段と、を備える構成を採る。

【００５１】この構成により、無線送信部におけるフィ
ルタ等の群遅延特性及び周波数特性のように周波数によ
って遅延量及び減衰量が異なる特性であったとしても、
実際の通信に使用するＴＤＭＡ方式の変調信号と同一帯
域又はそれに近い帯域のキャリブレーション信号を使用
するため、無線受信部が変調信号を受信した場合、無線
送信部における遅延特性及び振幅特性を正確に検出する
ことができる。また、無線送信部における遅延及び振幅
の差を信号レベルに応じて細かく求めることができるた
め、アレーアンテナ無線受信装置における遅延差及び振
幅差の補償を、信号レベルに応じて正確に行うことがで
きる。

【００５２】また、請求項１３記載の発明は、請求項１
２記載のキャリブレーション装置において、前記キャリ
ブレーション信号生成手段は、キャリブレーション信号
を発生するコード発生手段と、前記キャリブレーション
信号を変調して変調キャリブレーション信号を生成する
変調手段と、を備える構成を採る。

【００５３】この構成により、実際の通信に使用するＴ
ＤＭＡ方式の変調信号と同様の変調信号をキャリブレー
ション信号として使用することができるため、無線受信
部における遅延特性及び振幅特性を正確に検出すること
ができる。

【００５４】また、請求項１４記載の発明は、請求項１
２又は請求項１３記載のキャリブレーション装置におい
て、前記複数の無線送信部の出力を多重する合成手段
と、前記各無線送信部の送信タイミングに基づいて前記
受信キャリブレーション信号と前記キャリブレーション
信号との相関を検出する相関手段と、をさらに備え、前
記検出手段は、前記相関手段の出力信号に基づいて前記
無線送信部の遅延特性及び振幅特性の少なくとも一方を
検出する構成を採る。

【００５５】この構成により、無線受信部から出力され
る信号の相関出力における位相及び振幅を、各無線送信
部毎に検出することができるため、各無線送信部の遅延
特性及び振幅特性を正確に測定することができる。

【００５６】

【００５７】

【００５８】また、請求項１５記載の発明は、請求項１
２記載のキャリブレーション装置において、前記検出手
段は、前記調整手段がキャリブレーション信号を複数の
信号レベルに変化させた場合、この複数の信号レベルに
対応した複数の測定点に基づいて補間処理を行う補間手
段、を備える構成を採る。

【００５９】この構成により、補償すべき信号レベルの
近傍で測定し、記憶した遅延特性及び振幅特性のデータ
から補償すべき信号レベルの位相差及び振幅比を補間処
理により求めることができるため、アレーアンテナ無線
送信部における遅延差及び振幅差の補償を、信号レベル
に応じて正確に行うことができると共に、測定する信号
レベルのサンプル点を設ける必要が無くなる。

【００６０】また、請求項１６記載の発明は、請求項１
２から請求項１５のいずれかに記載のキャリブレーショ
ン装置において、制御信号に基づいて、前記アレーアン
テナからの受信信号又は前記受信キャリブレーション信
号のいずれか一方を前記無線受信部に入力する切替手
段、をさらに備える構成を採る。

【００６１】この構成により、アレーアンテナからの受
信信号と、受信キャリブレーション信号とを切替えるこ
とができるため、無線送信部における遅延特性及び振幅
特性を、キャリブレーションが必要となったときに測定
することができ、動作環境等に応じて遅延特性及び振幅
特性が時間的に変化する場合においても、補償を正確に
行うことができる。

【００６２】また、請求項１７記載の発明は、請求項１
２から請求項１５のいずれかに記載のキャリブレーショ
ン装置において、前記アレーアンテナからの受信信号と
前記受信キャリブレーション信号とを多重して前記無線
受信部に入力する多重手段、をさらに備える構成を採
る。

【００６３】この構成により、無線通信中にキャリブレ
ーション信号を多重して無線受信部に入力することがで
きるため、常時、又は必要なときに無線送信部の遅延特
性及び振幅特性を測定することができる。

【００６４】また、請求項１８記載の発明は、請求項１
４記載のキャリブレーション装置において、前記各無線
送信部の送信タイミングから単一の送信タイミングを選
択して前記相関手段に出力する送信タイミング切替手
段、をさらに備える構成を採る。

【００６５】この構成により、複数の無線送信部の遅延
差及び振幅比を時分割で求めた場合には、複数の無線送
信部への入力信号に対して相関演算や位相検出、振幅検
出を個別に行う必要が無くなるため、キャリブレーショ
ン装置における回路規模を縮小化させることが可能とな
る。

【００６６】また、請求項１９記載の発明は、請求項１
２から請求項１８のいずれかに記載のキャリブレーショ
ン装置において、ローカル信号を発生する信号発生源を
備え、前記信号発生源は、前記ローカル信号を前記複数
の無線送信部及び前記無線受信部に与える構成を採る。

【００６７】この構成により、無線送信部と無線受信部
とが使用する全てのローカル信号を共通化することによ
り、送信側と受信側とのキャリア周波数にずれが生じる
ことが無く、無線送信部における遅延特性及び振幅特性
以外の要因では受信位相及び振幅は変化することが無く
なるため、無線送信部における遅延特性及び振幅特性を
正確に検出することができる。

【００６８】また、請求項２０記載の発明は、請求項１
４記載のキャリブレーション装置において、前記検出手
段は、前記相関手段が出力する前記無線送信部の相関値
を記憶又は出力する手段を備える構成を採る。

【００６９】この構成により、アレーアンテナ無線送信
部において、記憶した相関値を用いて各無線送信部の遅
延差及び振幅差を補償するオフセット値を求め、各無線
送信部からの出力信号にオフセット値を乗算することが
できるため、ウェイト収束結果から得られる指向性パタ
ンと実際の指向性パタンとが異なる事態を防止すること
ができる。

【００７０】

【００７１】

【００７２】また、請求項２２記載の発明は、請求項１
から請求項２１のいずれかに記載のキャリブレーション
装置を備える構成を採る。

【００７３】この構成により、無線送信部又は無線受信
部におけるフィルタ等の群遅延特性及び周波数特性のよ
うに周波数によって遅延量及び減衰量が異なる特性であ
ったとしても、実際の通信に使用するＴＤＭＡ方式の変
調信号と同一帯域又はそれに近い帯域のキャリブレーシ
ョン信号を使用するため、変調信号を受信した場合、無
線送信部又は無線受信部の遅延特性及び振幅特性を正確
に検出することができる。

【００７４】

【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。なお、以下の説明で、図
面中、ハイブリッドＨから無線受信部（ＲＸ１）、及び
ハイブリッドＨから無線受信部（ＲＸ２）までの変化量
（位相及び振幅）は、測定済みであり、既知であるとす
る。また、コード発生器から送信器まで、及び受信器以
降は、ディジタル信号が伝達される。

【００７５】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の
形態１に係るキャリブレーション装置の全体構成を示す
ブロック図である。実施の形態１では、アンテナを２本
備え、また、キャリブレーション装置で使用する変調方
式は、通常の通信と同一の方式であるとし、変調はＱＰ
ＳＫ変調とする。また、無線部においては直交変調及び
直交検波するものとする。

【００７６】キャリブレーション信号１０１は、コード
発生器１０３によって生成され、変調回路１０２におい
て変調されて無線送信部１０４に入力される。なお、コ
ード発生器１０３は、ＰＮコードや直交コードを発生す
る。

【００７７】無線送信部１０４において、送信信号は直
交変調された後、キャリア周波数ｆｃにアップコンバー
トされ、送信端子１０５より出力される。ｆｃは本シス
テムの受信キャリア周波数である。キャリア周波数ｆｃ
で出力された信号は、ケーブル１０６等を用いて、送信
端子１０５から無線受信部１０７、１０８のアンテナ接
続端子１０９及び１１０に伝送される。このとき、ケー
ブル長はキャリア周波数の波長に対して十分な精度で等
しいものとする。

【００７８】各無線受信部の受信出力が、複素相関器１
１１、複素相関器１１２に入力され、タイミング制御回
路１１３によって調整されたタイミングにより複素相関
器１１１、１１２が相関検出を行い、相関出力１１４、
１１５を出力する。検出回路１１６では、相関出力１１
４から求まる受信信号点（以後は受信点）ｒ１と基準と
なる識別点（以後は基準識別点）とを比較することによ
り、（振幅比，位相差）＝（Ａｒ１，Δψｒ１）１１７
を求める。ここで求まる位相差は、無線送信部１０４の
遅延Ｄｔと、ケーブル１０６の遅延Ｄｋと、無線受信部
１０７の遅延Ｄｒ１の合計遅延量Ｄ（Ｄ＝Ｄｔ＋Ｄｋ＋
Ｄｒ１）をキャリア周波数ｆｃの波長λｃで割ったあま
りの遅延量に相当する。同様に、相関出力１１５から求
まる受信点ｒ２と基準識別点とを比較することにより、
（振幅比，位相差）＝（Ａｒ２，Δψｒ２）１１８が求
まる。

【００７９】図２は、変調信号のコンスタレーションを
示す図である。図２（１）は、ＱＰＳＫ変調における基
準識別点の位置を示す図である。このように、ＱＰＳＫ
変調では、基準識別点は座標（１，１）、（−１，
１）、（−１，−１）、（１，−１）に位置している。
図２（２）は、無線部ＲＸ１（１０７）側、また、図２
（３）に無線部ＲＸ２（１０８）側のコンスタレーショ
ン及び基準識別点からの振幅比及び位相差の様子を示
す。

【００８０】以上のように本発明の実施の形態によれ
ば、ＴＤＭＡ伝送における無線受信部の遅延特性及び振
幅特性の検出において、実際の通信に使用する変調信号
と同一の帯域幅の信号又はそれに近い帯域を有する信号
をキャリブレーション信号として使用し、各無線受信部
からの出力信号の相関出力と基準識別点とを比較するこ
とにより、より正確な遅延差及び振幅比を検出すること
ができる。

【００８１】また、検出した位相差及び振幅比をオフセ
ットとして各無線受信部の出力信号に乗算することによ
り、ウェイト収束結果から得られるヌル点を含む指向性
パタンと実際の指向性パタンとが異なるという問題を解
決することも可能になる。

【００８２】なお、実施の形態１では、変調としてＱＰ
ＳＫ変調とし、また、無線部おいては直交変調及び直交
検波するものとしたが、本発明において上記変調方式及
び検波方式は必須ではなく、別の方式においても同様に
検出が行えることは明らかである。また、位相特性又は
振幅特性のいずれか一方のみを測定することが容易に行
えることは明らかである。

【００８３】また、検出値は、必ずしも基準識別点から
の遅延差及び振幅比である必要性はなく、相関出力を基
に計算される各無線受信部間のオフセット値を検出値と
して出力することも考えられる。例えば、図１において
相関出力１１４、１１５（図２（２）、（３）の受信点
ｒ１及びｒ２）は位置ベクトルＲ１、Ｒ２で表現される
ものとする。検出回路１１６では、無線受信部の位相特
性及び振幅特性を無線受信部ＲＸ１（１０７）に一致さ
せる補償を行う場合のオフセット値を求める。このと
き、オフセット値をベクトルＺｒｉ（ｉ＝１，２）とす
ると、 Ｚｒ１＝１ Ｚｒ２＝Ｒ１／Ｒ２＝Ｒ１×Ｒ２＊／｜Ｒ２｜２（＊は
複素共役を表す） と表現できる。そして、上記値を１１７、１１８として
出力する。また、本発明の実施の形態１に係るキャリブ
レーション装置では、相関値をそのまま出力又は記憶す
ることも考えられる。この場合、記憶してある相関値を
用いて各無線受信部の遅延差及び振幅差を補償するオフ
セット値を求める演算は、アレーアンテナ無線受信装置
側で行うことになる。そして、アレーアンテナ無線受信
装置では、無線受信部ＲＸ１（１０７）、ＲＸ２（１０
８）からの出力信号に対して前記Ｚｒ１及びＺｒ２を乗
算することにより、遅延特性及び振幅特性のばらつきを
補償し、ウェイト収束結果から得られる指向性パタンと
実際の指向性パタンとが異なることを防止できる。

【００８４】さらに、ケーブル長は全て等しいものとし
たが、異なる長さの場合においても、あらかじめ遅延量
及び減衰量が既知であれば位相差及び振幅比を検出する
際に、上記既知の遅延量と減衰量を補正して求めること
ができる。なお、無線部で使用する基準信号（１０ＭＨ
ｚ等の水晶発振器によるクロック）は全て共通化してお
くものとする。

【００８５】（実施の形態２）次に、本発明の実施の形
態２に係るキャリブレーション装置について説明する。
図３は、本発明の実施の形態２に係るキャリブレーショ
ン装置の全体構成を示すブロック図である。実施の形態
２では、送信端子３０６の出力先にアッテネータ３０６
を設けた。このアッテネータ３０６は、減衰器であって
も良い。また、実施の形態２では、上記の実施の形態１
と同様に、アンテナを２本備える。

【００８６】図４（ａ）は、受信電界レベルＰｍに応じ
た無線受信部の遅延特性Δψｒｉ（Ｐｍ）の例を示し、
図４（ｂ）は、振幅特性Ａｒｉ（Ｐｍ）の例を示す図で
ある。図４に示すような遅延特性及び振幅特性を持つ場
合には、実施の形態１で示したように、無線受信部に特
定の受信電界レベルで入力した時の遅延量を検出しても
不十分であり、Ｐｍを変化させた時の遅延特性Δψｒｉ
（Ｐｍ）及び振幅特性Ａｒｉ（Ｐｍ）を測定する必要が
ある。

【００８７】図３において、キャリブレーション信号３
０１は、コード発生器３０２で生成され、変調回路３０
３により変調され、無線送信部３０４に入力される。こ
のコード発生器３０２は、ＰＮコードや直交コードを発
生する。次に、無線送信部３０４において、送信信号は
直交変調された後、キャリア周波数ｆｃにアップコンバ
ートされ、送信端子３０５より出力される。ｆｃは本シ
ステムの受信キャリア周波数である。キャリア周波数ｆ
ｃで出力された信号は、アッテネータ３０６を接続した
ケーブル３０７を用いて、送信端子３０５から無線受信
部３０８、３０９のアンテナ接続端子３１０及び３１１
に伝送される。各無線受信部の受信出力が相関器３１
２、相関器３１３に入力され、タイミング制御回路３１
４によって調整されたタイミングにより、相関器３１
２、３１３が相関検出を行い、相関出力３１５、３１６
を出力する。検出回路３１７では、アッテネータ設定値
を変化させることにより、受信電界レベルＰｍを変化さ
せたときの位相差Δψｒ１（Ｐｍ）、Δψｒ２（Ｐｍ）
及び振幅比Ａｒ１（Ｐｍ）、Ａｒ２（Ｐｍ）を求め出力
し又は記憶する。

【００８８】以上のように、本発明の実施の形態２に係
るキャリブレーション装置によれば、無線受信部の遅延
量の差に相当する位相差Δψｒ１（Ｐｍ）、Δψｒ２
（Ｐｍ）、及び振幅比Ａｒ１（Ｐｍ）、Ａｒ２（Ｐｍ）
を受信電界レベルに応じて細かく求めることができるた
め、アダプティブアレーアンテナ無線受信装置における
遅延特性及び振幅特性のばらつき補償を、受信電力レベ
ルに応じて正確に行うことが可能である。

【００８９】（実施の形態３）次に、本発明の実施の形
態３に係るキャリブレーション装置について説明する。
図５は、本発明の実施の形態３に係るキャリブレーショ
ン装置の全体構成を示すブロック図である。実施の形態
３では、上記の実施の形態２に係るキャリブレーション
装置において、切替スイッチ５０８，５０９を設けた。
また、実施の形態３でも、実施の形態２と同様に、アン
テナを２本備える。

【００９０】図５において、キャリブレーション信号５
０１が送信端子５０５より出力され、アッテネータ５０
６により受信電界レベルを変化させるまでは、上記の実
施の形態２と同様に動作する。すなわち、キャリブレー
ション信号５０１は、コード発生器５０２で生成され、
変調回路５０３により変調され、無線送信部５０４に入
力される。なお、コード発生器５０２は、ＰＮコードや
直交コードを発生する。無線送信部５０４において、送
信信号は直交変調された後、キャリア周波数ｆｃにアッ
プコンバートされ送信端子５０５より出力される。キャ
リア周波数ｆｃで出力された信号は、アッテネータ５０
６を接続したケーブル５０７を用いて、送信端子５０５
から切替スイッチ５０８及び５０９に伝送される。スイ
ッチ５０８、５０９は、ＳＷ切替信号５１０によりアン
テナからの受信信号とキャリブレーション用変調信号と
を切り替える。切替スイッチ５０８，５０９からの信号
は、無線受信部５１１、５１２に伝送される。

【００９１】各無線受信部の受信出力が、相関器５１
３、相関器５１４に入力され、タイミング制御回路５１
５によって調整されたタイミングによって相関器５１
３、５１４によって相関検出が行われ、相関出力５１
６、５１７が出力される。検出回路５１８では、アッテ
ネータ設定値を変化させることにより、受信電界レベル
Ｐｍを変化させたときの位相差Δψｒ１（Ｐｍ）、Δψ
ｒ２（Ｐｍ）及び振幅比Ａｒ１（Ｐｍ）、Ａｒ２（Ｐ
ｍ）を求め、出力又は記憶する。

【００９２】以上のように、本発明の実施の形態３に係
るキャリブレーション装置によれば、スイッチ切替信号
を制御することにより、無線受信部の遅延特性及び振幅
特性を必要なときに測定することが可能である。これに
より、動作環境等により上記遅延特性及び振幅特性が時
間的に変化する場合においても、補償を正確に行うこと
が可能である。

【００９３】（実施の形態４）次に、本発明の実施の形
態４に係るキャリブレーション装置について説明する。
図６は、本発明の実施の形態４に係るキャリブレーショ
ン装置の全体構成を示すブロック図である。図６に示す
ように、実施の形態４は、上記の実施の形態２における
キャリブレーション装置に多重回路を設けた。また、実
施の形態４でも、実施の形態２と同様に、アンテナを２
本備える。

【００９４】図６において、キャリブレーション信号６
０１が送信端子６０５より出力され、アッテネータ６０
６により受信電界レベルを変化させるまでは、実施の形
態２と同様に動作する。すなわち、キャリブレーション
信号６０１は、コード発生器６０２で生成され、変調回
路６０３により変調され、無線送信部６０４に入力され
る。なお、コード発生器６０２は、ＰＮコードや直交コ
ードを発生する。無線送信部６０４において、送信信号
が直交変調された後、キャリア周波数ｆｃにアップコン
バートされ送信端子６０５より出力される。キャリア周
波数ｆｃで出力された信号は、アッテネータ６０６を接
続したケーブル６０７を用いて、送信端子６０５から多
重回路６０８及び６０９に伝送される。多重回路６０
８、６０９はアンテナからの受信信号とキャリブレーシ
ョン用の変調信号とを多重する。そして、多重された信
号は、無線受信部６１０、６１１に伝送される。

【００９５】各無線受信部の受信出力が、相関器６１
２、相関器６１３に入力され、タイミング制御回路６１
４によって調整されたタイミングにより相関器６１２、
６１３が相関検出を行い、相関出力６１５、６１６を出
力する。検出回路６１７では、アッテネータ設定値を変
化させることにより、受信電界レベルＰｍを変化させた
ときの位相差Δψｒ１（Ｐｍ）、Δψｒ２（Ｐｍ）及び
振幅比Ａｒ１（Ｐｍ）、Ａｒ２（Ｐｍ）を求め出力又は
記憶する。

【００９６】以上のように、本発明の実施の形態４に係
るキャリブレーション装置によれば、通常の通信を途絶
することなく無線受信部の遅延特性及び振幅特性を常
時、又は必要なときに測定することが可能である。これ
により、動作環境等により上記遅延特性及び振幅特性が
時間的に変化する場合においても、補償を正確に行うこ
とが可能である。なお、測定を行わないときには、無線
送信部の電源をオフにすることにより、受信信号にとっ
て雑音成分となるキャリブレーション信号が全く出力さ
れないようにすることが考えられる。

【００９７】（実施の形態５）次に、本発明の実施の形
態５に係るキャリブレーション装置について説明する。
図７は、本発明の実施の形態５に係るキャリブレーショ
ン装置の全体構成を示すブロック図である。実施の形態
５では、実施の形態２と同様に、アンテナを２本備え
る。図７において、キャリブレーション信号が送信端子
より出力され、アッテネータにより受信電界レベルを変
化させるまでは、実施の形態２と同様に動作する。すな
わち、キャリブレーション信号７０１は、コード発生器
７０２で生成され、変調回路７０３により変調され、無
線送信部７０４に入力される。なお、コード発生器７０
２は、ＰＮコードや直交コードを発生する。無線送信部
７０４において、送信信号は直交変調された後、キャリ
ア周波数ｆｃにアップコンバートされ、送信端子７０５
より出力される。キャリア周波数ｆｃで出力された信号
は、アッテネータ７０６を接続したケーブル７０７を用
いて、送信端子７０５から無線受信部７０８、７０９に
伝送される。

【００９８】各無線受信部の受信出力は、切替スイッチ
７１０により切替られて相関器７１１に入力され、タイ
ミング制御回路７１２によって調整されたタイミングに
より相関器７１１により相関検出が行われ、相関出力７
１３を出力する。検出回路７１４では、アッテネータ７
０６の設定値を変化させることにより、受信電界レベル
Ｐｍを変化させたときの振幅比Ａｒｉ（Ｐｍ）及び位相
差Δψｒｉ（Ｐｍ）７１５を求め出力又は記憶する。よ
って、切替スイッチ７１０が無線受信部７０８の出力を
選択する場合には、相関器７１１が相関検出を行い、相
関出力７１３を出力する。検出回路７１４では振幅比Ａ
ｒ１（Ｐｍ）及び位相差Δψｒ１（Ｐｍ）７１５を求め
出力又は記憶する。一方、切替スイッチ７１０が無線受
信部７０９の出力を選択する場合には、相関器７１１が
相関検出を行い、相関出力７１３を出力する。検出回路
７１４では振幅比Ａｒ２（Ｐｍ）及び位相差Δψｒ２
（Ｐｍ）７１５を求め、出力又は記憶する。

【００９９】以上のように、本発明の実施の形態５に係
るキャリブレーション装置によれば、複数の無線受信部
の遅延特性及び振幅特性をスイッチで切り替えて時分割
に求めた場合には、複数の無線受信部への入力信号に対
して相関演算や位相検出を同時に処理する必要がないた
め、キャリブレーション装置の回路規模を削減すること
が可能である。

【０１００】（実施の形態６）次に、本発明の実施の形
態６に係るキャリブレーション装置について説明する。
図８は、本発明の実施の形態６に係るキャリブレーショ
ン装置の全体構成を示すブロック図である。実施の形態
６では、上記の実施の形態２と同様に、アンテナを２本
備える。図８において、キャリブレーション信号が送信
端子より出力され、アッテネータにより受信電界レベル
を変化させるまでは、上記の実施の形態２と同様に動作
する。すなわち、キャリブレーション信号８０１は、コ
ード発生器８０２で生成され、変調回路８０３により変
調され、無線送信部８０４に入力される。なお、コード
発生器８０２は、ＰＮコードや直交コードを発生する。
無線送信部８０４において、送信信号は直交変調された
後、キャリア周波数ｆｃにアップコンバートされ送信端
子８０５より出力される。キャリア周波数ｆｃで出力さ
れた信号は、アッテネータ８０６を接続したケーブル８
０７を用いて、無線受信部８０８、８０９に伝送され
る。このとき、送信タイミング制御回路８１０は、変調
回路８０３に送信タイミング信号８１１を出力し、変調
されたキャリブレーション信号の送信タイミングを制御
している。

【０１０１】本実施の形態６では、実施の形態１〜５に
おいて、送信側の変調信号の相関器入力タイミングを調
節することにより、相関検出タイミングを制御していた
のに対して、この送信タイミング信号８１１をカンニン
グ信号として、同期回路８１７が、相関検出タイミング
ｔ１、ｔ２を生成する。すなわち、送信側の変調信号が
タイミング制御回路に入力されることなく、相関検出タ
イミングが生成される。そして、上記タイミングｔ１、
ｔ２により相関器８１２、８１３が相関検出を行い、相
関出力８１４、８１５を出力する。検出回路８１６で
は、アッテネータ設定値を変化させることにより、受信
電界レベルＰｍを変化させたときの位相差Δψｒ１（Ｐ
ｍ）、Δψｒ２（Ｐｍ）、及び振幅比Ａｒ１（Ｐｍ）、
Ａｒ２（Ｐｍ）を求め、出力又は記憶する。

【０１０２】以上のように、本発明の実施の形態６に係
るキャリブレーション装置によれば、変調されたキャリ
ブレーション信号の送信タイミングをカンニング信号と
して相関器に入力することにより、相関検出タイミング
を生成するため、送信側の変調信号の相関タイミングを
調節する回路が必要ない。このため、キャリブレーショ
ン装置の回路規模を削減することが可能である。

【０１０３】（実施の形態７）次に、本発明の実施の形
態７に係るキャリブレーション装置について説明する。
図９は、本発明の実施の形態７に係るキャリブレーショ
ン装置の全体構成を示すブロック図である。実施の形態
７では、上記の実施の形態２と同様に、アンテナを２本
備える。ここでは、実施の形態１で示したように、一般
に無線部で使用する基準信号（１０ＭＨｚ等の水晶発振
器によるクロック）は全て共通化しておく。しかし、無
線送信部と無線受信部で使用するローカル信号が異なる
場合は、別々のシンセサイザで生成されるローカル信号
に誤差を原因として、送信側と受信側のキャリア周波数
ｆｃに微妙なずれが生じる可能性がある。このため上記
現象が生じた場合には、無線部の遅延量が時間的に変化
しない場合においても、受信位相が時間的に変化するこ
とになる。よって、基準識別点と受信点との差から位相
差Δψｒ及び振幅比Ａｒを求める場合において、正確な
値を検出することが不可能になる。

【０１０４】そこで、本発明に係る実施の形態７に係る
キャリブレーション装置は、実施の形態２に係るキャリ
ブレーション装置において、無線部で使用するローカル
信号（Ｌｏ信号）を全て共通化している。

【０１０５】図９において、ローカル信号９１６は、全
ての無線部に共通に供給されているものとする。その他
の構成及び動作は実施の形態２と同様である。すなわ
ち、キャリブレーション信号９０１は、コード発生器９
０２で生成され、変調回路９０３により変調され、無線
送信部９０４に入力される。なお、コード発生器９０２
は、ＰＮコードや直交コードを発生する。無線送信部９
０４において、送信信号は直交変調された後、キャリア
周波数ｆｃにアップコンバートされ送信端子９０５より
出力される。キャリア周波数ｆｃで出力された信号は、
アッテネータ９０６を接続したケーブル９０７を用い
て、無線受信部９０８、９０９に伝送される。そして、
各無線受信部の受信出力が相関器９１０、９１１に入力
され、タイミング制御回路９１２によって調整されたタ
イミングにより相関器９１０、９１１が相関検出を行
い、相関出力９１３、９１４を出力する。検出回路９１
５では、アッテネータ設定値を変化させることにより、
受信電界レベルＰｍを変化させたときの位相差Δψｒ１
（Ｐｍ）、Δψｒ２（Ｐｍ）、及び振幅比Ａｒ１（Ｐ
ｍ）、Ａｒ２（Ｐｍ）を求め、出力又は記憶する。

【０１０６】以上のように、本発明の実施の形態７に係
るキャリブレーション装置によれば、無線送信部と無線
受信部で使用するローカル信号を共通化することによ
り、送信側と受信側のキャリア周波数ｆｃにずれが生じ
る可能性をなくすことができる。これにより無線部の遅
延特性及び振幅特性以外の要因では、位相及び振幅は変
化しなくなるため正確な遅延量を検出することが可能に
なる。

【０１０７】なお、図１０に示すように、ＴＤＭＡ方式
のアレーアンテナ無線装置の無線送信部１００１が出力
する変調信号を周波数変換部１００２に入力して受信キ
ャリア周波数ｆｃに変換して無線受信部に伝送するよう
に構成することが考えられる。これにより、周波数変換
部１００２を設けるだけの簡単な構成で実際の通信に用
いる変調信号と同様の広帯域のキャリブレーション信号
を生成することができる。

【０１０８】（実施の形態８）次に、本発明の実施の形
態８に係るキャリブレーション装置について説明する。
図１１は、本発明の実施の形態８に係るキャリブレーシ
ョン装置の全体構成を示すブロック図である。実施の形
態８では、実施の形態２に係るキャリブレーション装置
における検出回路の出力先に、補間回路を設けた。ま
た、実施の形態８は、上記の実施の形態２と同様に、ア
ンテナを２本備える。

【０１０９】また、上記の実施の形態２において、図４
に示すように、受信電界レベルＰｍに応じた無線受信部
の遅延特性Δψｒｉ（Ｐｍ）及び振幅特性Ａｒｉ（Ｐ
ｍ）を持つ場合には、Ｐｍを変化させた時の遅延特性Δ
ψｒｉ（Ｐｍ）及び振幅特性Ａｒｉ（Ｐｍ）を測定する
必要がある。しかし、図３において、アッテネータ設定
値を変化させ、受信電界レベルＰｍを変化させたときの
位相差Δψｒ１（Ｐｍ）及びΔψｒ２（Ｐｍ）を求め出
力又は記憶することにより、アレーアンテナ無線受信装
置における遅延特性及び振幅特性のばらつき補償を、受
信電力レベルに応じてより正確に行うためには、アッテ
ネータ変化量を細かく、かつ広範囲に渡って変化させる
必要があり、キャリブレーションに要する時間及び記憶
するデータ量は膨大になる。

【０１１０】そこで、実施の形態８では、図３における
キャリブレーション装置構成に加えて、実際に測定した
各無線部の遅延差及び振幅比を用いて、補間処理によ
り、測定した受信電力レベル以外の受信電力レベルに対
する遅延差及び振幅比を求める補間回路１１１８を備え
る。

【０１１１】図１１において、キャリブレーション信号
１１０１は、コード発生器１１０２で生成され、変調回
路１１０３により変調され、無線送信部１１０４に入力
される。なお、コード発生器１１０２は、ＰＮコードや
直交コードを発生する。無線送信部１１０４において、
送信信号は直交変調された後、キャリア周波数ｆｃにア
ップコンバートされ送信端子１１０５より出力される。
ｆｃは本システムの受信キャリア周波数である。キャリ
ア周波数ｆｃで出力された信号は、アッテネータ１１０
６を接続したケーブル１１０７を用いて、送信端子１１
０５から無線受信部１１０８、１１０９のアンテナ接続
端子１１１０及び１１１１に伝送される。

【０１１２】各無線受信部の受信出力が、相関器１１１
２、１１１３に入力され、タイミング制御回路１１１４
によって調整されたタイミングにより相関器１１１２、
１１１３が相関検出を行い、相関出力１１１５、１１１
６を出力する。検出回路１１１７では、アッテネータ設
定値を変化させることにより、受信電界レベルＰｍを変
化させたときの位相差Δψｒ１（Ｐｍ）、Δψｒ２（Ｐ
ｍ）、及び振幅比Ａｒ１（Ｐｍ）、Ａｒ２（Ｐｍ）を求
め出力する。補間回路１１１８では、上記測定した受信
電界レベルＰｍ以外の位相特性Δψｒｉ（Ｐｍ）、及び
振幅特性Ａｒｉ（Ｐｍ）をも求めた上で、位相特性Δψ
ｒｉ（Ｐｍ）、及び振幅特性Ａｒｉ（Ｐｍ）を出力す
る。例えば、図４において、受信電界レベルＰ０、Ｐ２
における位相差Δψｒｉ（Ｐ０）、Δψｒｉ（Ｐ２）、
及び振幅比Ａｒｉ（Ｐ０）、Ａｒｉ（Ｐ２）を実際に測
定した値とする。このとき、補間回路１１１８では、測
定していない受信電界レベルＰ１の位相特性Δψｒｉ
（Ｐ１）、及び振幅特性Ａｒｉ（Ｐ１）を１次線形補間
により、以下のようにして求めることができる。 Δψｒｉ（Ｐ１）＝（ｔ・Δψｒｉ（Ｐ０）＋ｓ・Δψ
ｒｉ（Ｐ２））／（ｓ＋ｔ） Ａｒｉ（Ｐ１）＝（ｔ・Ａｒｉ（Ｐ０）＋ｓ・Ａｒｉ
（Ｐ２））／（ｓ＋ｔ） ただし、Ｐ１＝（ｔ・Ｐ０＋ｓ・Ｐ２）／（ｓ＋ｔ）、
０＜ｓ、ｔ＜１

【０１１３】以上のように、本発明の実施の形態８に係
るキャリブレーション装置によれば、補償したい受信電
界レベル近傍で測定し記憶した遅延特性及び振幅特性の
データから、補償したい受信電界レベルの位相差及び振
幅比を補間処理により求めることが可能である。このた
め、アレーアンテナ無線受信装置における遅延差及び振
幅差の補償を、受信電界レベルに応じてより正確に行う
ばかりでなく、測定する受信電力レベルＰｍのサンプル
点を削減することが可能になる。

【０１１４】なお、補間処理において使用される測定値
は、必ずしも基準識別点からの遅延差及び振幅比である
必要はなく、相関検出した相関出力を基に計算すること
も考えられる。例えば、実際に測定した相関出力１１１
５を相関ベクトルＲｉ（ｉ＝１、２）で表現するものと
し、受信電界レベルＰ０、Ｐ２における相関ベクトルを
Ｒｉ（ｐ０）、Ｒｉ（ｐ２）とする。補間回路１１１８
では、測定していない受信電界レベルＰ１の相関ベクト
ルＲｉ（Ｐ１）を１次線形補間により、以下のようにし
て求めることができる。 Ｒｉ（Ｐ１）＝（ｔ・Ｒｉ（Ｐ０）＋ｓ・Ｒｉ（Ｐ
２））／（ｓ＋ｔ） ただし、Ｐ１＝（ｔ・Ｐ０＋ｓ・Ｐ２）／（ｓ＋ｔ）、
０＜ｓ、ｔ＜１ 上記Ｒｉ（Ｐ１）を基に測定していない受信電界レベル
Ｐ１の位相特性Δψｒｉ（Ｐ１）、及び振幅特性Ａｒｉ
（Ｐ１）を求めることができる。さらに、無線受信部の
位相特性及び振幅特性を無線受信部ＲＸ１（１１０８）
に一致させる補償を行う場合のオフセット値を補間処理
により求めた相関ベクトルＲｉ（Ｐ１）から求めること
もできる。すなわち、オフセット値をベクトルＺｒｉ
（Ｐｍ）（ｉ＝１、２、ｍ＝０、１、２、・・・）とす
ると、 Ｚｒ１（Ｐ１）＝１ Ｚｒ２（Ｐ１）＝Ｒ１（Ｐ１）／Ｒ２（Ｐ１）＝Ｒ１
（Ｐ１）×Ｒ２（Ｐ１）＊／｜Ｒ２（Ｐ１）｜２ （＊
は複素共役を表す） として計算することができる。

【０１１５】（実施の形態９）次に、本発明の実施の形
態９に係るキャリブレーション装置について説明する。
図１２は、本発明の実施の形態９に係るキャリブレーシ
ョン装置の全体構成を示すブロック図である。図１２に
示すように、実施の形態９でもアンテナを２本備える。
図１２において、キャリブレーション信号１２０１、１
２０２は、変調回路１２０５、１２０６により変調され
る。実施の形態９では、キャリブレーション装置で使用
する変調方式は、通常の通信と同一方式とし、一例とし
て変調としてＱＰＳＫ変調とし、また、無線部おいては
直交変調及び直交検波するものとした。各無線送信部に
入力されるキャリブレーション信号１２０１、１２０２
は、コード発生器１２０３、１２０４によって生成さ
れ、変調回路１２０５、１２０６において変調され、無
線送信部１２０７、１２０８に入力される。なお、各コ
ード発生器は、異なるＰＮコードや直交コードを発生す
る。ＰＮコードの場合は、それぞれのコードの相関が少
なくなるように十分に長い相関時間が必要となる。図２
の（１）に変調信号のコンスタレーションを示す。無線
送信部１２０７、１２０８において、送信信号は直交変
調された後、キャリア周波数ｆｃにアップコンバートさ
れ、アンテナ接続端子１２０９、１２１０から加算回路
１２１１に入力され、加算回路１２１１により加算され
出力される。ｆｃは本システムの受信キャリア周波数で
ある。キャリア周波数ｆｃで出力された信号は、アッテ
ネータ１２１２を接続したケーブル１２１３を用いて、
加算回路１２１１から無線受信部１２１４の受信端子１
２１５に伝送される。このとき、ケーブル長はキャリア
周波数の波長に対して十分な精度で等しいものとし、加
算器及びアッテネータによる遅延量は測定済みとする。

【０１１６】無線受信部１２１４の受信出力が、相関器
１２１６、１２１７に入力され、タイミング制御回路１
２１８、１２１９によって調整されたタイミングにより
相関器１２１６、１２１７が相関検出を行い、相関出力
１２２０、１２２１を出力する。このとき、キャリブレ
ーション信号として、無線送信部毎に異なるＰＮコード
あるいは直交コードを用いているので、相関器１２１
６、１２１７から出力される相関出力１２２０、１２２
１から、無線送信部毎の遅延量を得ることができる。検
出回路１２２２では、相関出力１２２０から求まる受信
信号点（以後は受信点）ｒ１と基準となる識別点（以後
は基準識別点）とを比較することにより、（振幅比、位
相差）＝（Ａｒ１、Δψｒ１）１２２３を求める。ここ
で求まる位相差は、無線送信部１２０７の遅延Ｄｔと、
加算回路１２０９による遅延Ｄａと、ケーブル１２１１
の遅延Ｄｋ（アッテネータでの遅延を含む）と、無線受
信部１２１２の遅延Ｄｒ１の合計遅延量Ｄ（Ｄ＝Ｄｔ＋
Ｄａ＋Ｄｋ＋Ｄｒ１）をキャリア周波数ｆｃの波長λｃ
で割ったあまりの遅延量に相当する。同様に、相関出力
１２２１から求まる受信点ｒ２と基準識別点とを比較す
ることにより、（振幅比、位相差）＝（Ａｒ２、Δψｒ
２）１２２４が求まる。図２の（２）に無線部ＴＸ１
（１２０７）側の、また（３）に無線部ＴＸ２（１２０
８）側のコンスタレーション及び基準識別点からの振幅
比及び位相差の様子を示す。

【０１１７】以上のように、本発明の実施の形態９に係
るキャリブレーション装置によれば、ＴＤＭＡ伝送にお
ける無線送信部の遅延特性及び振幅特性の検出におい
て、実際の通信に使用する変調信号と同一の帯域幅の信
号又はそれに近い帯域を有する信号をキャリブレーショ
ン信号として使用し、無線受信部からの出力信号の相関
出力と基準識別点とを比較することにより、より正確な
遅延差及び振幅比を検出することができる。

【０１１８】また、検出した位相差及び振幅比をオフセ
ットとして各無線送信部の入力信号に乗算することによ
り、ウェイト収束結果から得られるヌル点を含む指向性
パタンと実際の指向性パタンとが異なるという問題を解
決することも可能になる。

【０１１９】上記の実施の形態１では、変調としてＱＰ
ＳＫ変調とし、また、無線部おいては直交変調及び直交
検波するものとしたが、本発明において上記変調方式及
び検波方式は必須ではなく、別の方式においても同様に
検出が行えることは明らかである。また、位相特性又は
振幅特性のいずれか一方のみを測定することが容易に行
えることは明らかである。

【０１２０】なお、検出値は、必ずしも基準識別点から
の遅延差及び振幅比である必要性はなく、相関出力を基
に計算される各無線送信部間のオフセット値を検出値と
して出力することも考えられる。また、キャリブレーシ
ョン装置では相関値をそのまま出力又は記憶することも
考えられる。この場合、記憶してある相関値を用いて各
無線送信部の遅延差及び振幅差を補償するオフセット値
を求める演算は、アレーアンテナ無線送信装置側で行う
ことになる。そして、アレーアンテナ無線送信装置で
は、無線送信部ＴＸ１（１２０７）、ＴＸ２（１２０
８）への入力信号に対して、遅延特性及び振幅特性のば
らつきを補償し、ウェイト収束結果から得られる指向性
パタンと実際の指向性パタンとが異なることを防止でき
る。

【０１２１】さらに、ケーブル長は全て等しいものとし
たが、異なる長さの場合においても、あらかじめ遅延量
及び減衰量が既知であれば位相差及び振幅比を検出する
際に、上記既知の遅延量と減衰量を補正して求めること
ができる。なお、無線部で使用する基準信号（１０ＭＨ
ｚ等の水晶発振器によるクロック）は全て共通化してお
くものとする。

【０１２２】さらに、実施の形態８と同様に、実際に測
定した各無線部の遅延差及び振幅比を用いて、補間処理
により、測定した受信電力レベル以外の受信電力レベル
に対する遅延差及び振幅比を求める補間回路を、検出回
路１２２２の出力先に設けることも可能である。

【０１２３】（実施の形態１０）次に、本発明の実施の
形態１０に係るキャリブレーション装置について説明す
る。図１３は、本発明の実施の形態１０に係るキャリブ
レーション装置の全体構成を示すブロック図である。実
施の形態１０では、上記の実施の形態９に係るキャリブ
レーション装置の構成に、切替スイッチを追加した。ま
た、図１３に示すように、実施の形態１０でも、アンテ
ナを２本備える。また、実施の形態１０では、キャリブ
レーション信号が加算回路１３１１より出力されるまで
は、上記の実施の形態９と同様に動作する。

【０１２４】すなわち、各無線送信部に入力されるキャ
リブレーション信号１３０１、１３０２は、コード発生
器１３０３、１３０４によって生成され、変調回路１３
０５、１３０６において変調され、無線送信部１３０
７、１３０８に入力される。なお、各コード発生器は、
異なるＰＮコードや直交コードを発生する。ＰＮコード
の場合は、それぞれのコードの相関が少なくなるように
十分に長い相関時間が必要となる。無線送信部１３０
７、１３０８において、送信信号は直交変調された後、
キャリア周波数ｆｃにアップコンバートされ、アンテナ
接続端子１３０９、１３１０から加算回路１３１１に入
力され、加算回路１３１１により加算され、出力され
る。ｆｃは本システムの受信キャリア周波数である。キ
ャリア周波数ｆｃで出力された信号は、アッテネータ１
３１２を接続したケーブル１３１３を用いて、加算回路
１３１１から切替スイッチ１３１４に伝送される。スイ
ッチ１３１４はＳＷ切替信号１３１５によりアンテナか
らの受信信号とキャリブレーション用変調信号とを切り
替える。そして、切替スイッチからの信号は、無線受信
部１３１６に伝送される。このあとの動作は、上記の実
施の形態９と同様である。すなわち、無線受信部の受信
出力が相関器１３１７、１３１８に入力され、タイミン
グ制御回路１３１９、１３２０によって調整されたタイ
ミングによりより相関器１３１７、１３１８が相関検出
を行い、相関出力１３２１、１３２２を出力する。この
とき、キャリブレーション信号として、無線送信部毎に
異なるＰＮコードあるいは直交コードを用いているの
で、相関器１３１７、１３１８から出力される相関出力
１３２１、１３２２から、無線送信部毎の遅延量を得る
ことができる。検出回路１３２３では、位相差Δψｒ
１、Δψｒ２及び振幅比Ａｒ１、Ａｒ２を求め、出力又
は記憶する。

【０１２５】以上のように、本発明の実施の形態１０に
係るキャリブレーション装置によれば、スイッチ切替信
号を制御することにより、無線送信部の遅延特性及び振
幅特性を必要なときに測定することが可能である。これ
により、動作環境等により上記遅延特性及び振幅特性が
時間的に変化する場合においても、補償を正確に行うこ
とが可能である。

【０１２６】（実施の形態１１）次に、本発明の実施の
形態１１に係るキャリブレーション装置について説明す
る。図１４は、本発明の実施の形態１１に係るキャリブ
レーション装置の全体構成を示すブロック図である。図
１４に示すように、実施の形態１１では、上記の実施の
形態９に係るキャリブレーション装置に、多重回路を追
加した。また、実施の形態１１では、アンテナを２本備
える。

【０１２７】実施の形態１１では、キャリブレーション
信号が加算回路より出力させるまでは、実施の形態９と
同様に動作する。すなわち、各無線送信部に入力される
キャリブレーション信号１４０１、１４０２は、コード
発生器１４０３、１４０４によって生成され、変調回路
１４０５、１４０６において変調され、無線送信部１４
０７、１４０８に入力される。なお、各コード発生器
は、異なるＰＮコードや直交コードを発生する。ＰＮコ
ードの場合は、それぞれのコードの相関が少なくなるよ
うに十分に長い相関時間が必要となる。無線送信部１４
０７、１４０８において、送信信号は直交変調された
後、キャリア周波数ｆｃにアップコンバートされ、アン
テナ接続端子１４０９、１４１０から加算回路１４１１
に入力され、加算回路１４１１により加算され出力され
る。ｆｃは本システムの受信キャリア周波数である。キ
ャリア周波数ｆｃで出力された信号は、アッテネータ１
４１２を接続したケーブル１４１３を用いて、加算回路
１４１１から多重回路１４１４に伝送される。多重回路
１４１４は、アンテナからの受信信号とキャリブレーシ
ョン用の変調信号とを多重する。そして、多重された信
号は、無線受信部１４１５に伝送される。このあとの動
作は、上記の実施の形態９と同様である。すなわち、無
線受信部の受信出力が相関器１４１６、１４１７に入力
され、タイミング制御回路１４１８、１４１９によって
調整されたタイミングによりより相関器１４１６、１４
１７が相関検出を行い、相関出力１４２０、１４２１を
出力する。このとき、キャリブレーション信号として、
無線送信部毎に異なるＰＮコードあるいは直交コードを
用いているので、相関器１４１６、１４１７から出力さ
れる相関出力１４２０、１４２１から、無線送信部毎の
遅延量を得ることができる。検出回路１４２２では、位
相差Δψｒ１、Δψｒ２及び振幅比Ａｒ１、Ａｒ２を求
め出力又は記憶する。

【０１２８】以上のように、本発明の実施の形態１１に
係るキャリブレーション装置によれば、通常の通信を途
絶することなく無線送信部の遅延特性及び振幅特性を常
時又は必要なときに測定することが可能である。これに
より、動作環境等により上記遅延特性及び振幅特性が時
間的に変化する場合においても、補償を正確に行うこと
が可能である。なお、測定を行わないときには、無線送
信部の電源をオフにすることにより、受信信号にとって
雑音成分となるキャリブレーション信号が全く出力され
ないようにすることが考えられる。

【０１２９】（実施の形態１２）次に、本発明の実施の
形態１２に係るキャリブレーション装置について説明す
る。図１５は、本発明の実施の形態１２に係るキャリブ
レーション装置の全体構成を示すブロック図である。実
施の形態１２では、上記の実施の形態９と同様に、アン
テナを２本備える。また、実施の形態１２では、キャリ
ブレーション信号が加算回路より出力さるまでは、上記
の実施の形態９と同様に動作する。すなわち、各無線送
信部に入力されるキャリブレーション信号１５０１、１
５０２は、コード発生器１５０３、１５０４によって生
成され、変調回路１５０５、１５０６において変調さ
れ、無線送信部１５０７、１５０８に入力される。な
お、各コード発生器は、異なるＰＮコードや直交コード
を発生する。ＰＮコードの場合は、それぞれのコードの
相関が少なくなるように十分に長い相関時間が必要とな
る。無線送信部１５０７、１５０８において、送信信号
は直交変調された後、キャリア周波数ｆｃにアップコン
バートされ、アンテナ接続端子１５０９、１５１０から
加算回路１５１１に入力され、加算回路１５１１により
加算され出力される。ｆｃは本システムの受信キャリア
周波数である。キャリア周波数ｆｃで出力された信号
は、アッテネータ１５１２を接続したケーブル１５１３
を用いて、加算回路１５１１から無線受信部１５１４に
伝送される。

【０１３０】各タイミング制御回路１５１５、１５１６
の出力が切替スイッチ１５１７により、切替られて相関
器１５１８に入力される。そして、上記タイミングによ
って相関器１５１８が無線受信部１５１４の出力との相
関検出を行い、相関出力１５１９を出力する。このと
き、キャリブレーション信号として、無線送信部毎に異
なるＰＮコードあるいは直交コードを用いているので、
相関器１５１８から出力される相関出力１５１９から、
無線送信部毎の遅延量を得ることができる。検出回路１
５２０では、振幅比Ａｒｉ及び位相差Δψｒｉ１５２１
を求め出力又は記憶する。よって、切替スイッチ１５１
７がタイミング制御回路１５１５の出力を選択する場合
には、相関器１５１９が相関検出を行い、相関出力１５
１９を出力する。検出回路１５２０では振幅比Ａｒ１及
び位相差Δψｒ１５２１を求め出力又は記憶する。一
方、切替スイッチ１５１７がタイミング制御回路１５１
６の出力を選択する場合には、相関器１５１８が相関検
出を行い、相関出力１５１９を出力する。検出回路１５
２０では振幅比Ａｒ２及び位相差Δψｒ１５２１を求め
出力又は記憶する。

【０１３１】以上のように、本発明の実施の形態１２に
係るキャリブレーション装置によれば、複数の無線送信
部の遅延特性及び振幅特性を、スイッチを切り替えて時
分割に求めた場合には、無線送信部毎に対して相関演算
や位相検出を同時に処理する必要がないため、キャリブ
レーション装置の回路規模を削減することが可能であ
る。

【０１３２】（実施の形態１３）次に、本発明の実施の
形態１３に係るキャリブレーション装置について説明す
る。図１６は、本発明の実施の形態１３に係るキャリブ
レーション装置の全体構成を示すブロック図である。実
施の形態１３でも、アンテナを２本備える。また、実施
の形態９で示したように、一般に無線部で使用する基準
信号（１０ＭＨｚ等の水晶発振器によるクロック）は全
て共通化しておく。しかし、無線送信部と無線受信部で
使用するローカル信号が異なる場合は、別々のシンセサ
イザで生成されるローカル信号に誤差を原因として、送
信側と受信側のキャリア周波数ｆｃに微妙なずれが生じ
る可能性がある。このため上記現象が生じた場合には、
無線部の遅延量が時間的に変化しない場合においても、
受信位相が時間的に変化することになる。よって、基準
識別点と受信点との差から位相差Δψｒ及び振幅比Ａｒ
を求める場合において、正確な値を検出することが不可
能になる。

【０１３３】実施の形態１３は、実施の形態９に係るキ
ャリブレーション装置において、無線部で使用するロー
カル信号（Ｌｏ信号）を全て共通化している。

【０１３４】図１６において、ローカル信号１６２２
は、全ての無線部に共通に供給されているものとする。
その他の構成及び動作は実施の形態９と同様の動作す
る。すなわち、各無線送信部に入力されるキャリブレー
ション信号１６０１、１６０２は、コード発生器１６０
３、１６０４によって生成され、変調回路１６０５、１
６０６において変調され、無線送信部１６０７、１６０
８に入力される。なお、各コード発生器からは、異なる
ＰＮコードや直交コードを発生する。ＰＮコードの場合
は、それぞれのコードの相関が少なくなるように十分に
長い相関時間が必要となる。無線送信部１６０７、１６
０８において、送信信号は直交変調された後、キャリア
周波数ｆｃにアップコンバートされ、アンテナ接続端子
１６０９、１６１０から加算回路１６１１に入力され、
加算回路１６１１により加算され出力される。ｆｃは本
システムの受信キャリア周波数である。キャリア周波数
ｆｃで出力された信号は、アッテネータ１６１２を接続
したケーブル１６１３を用いて、加算回路１６１１から
無線受信部１６１４に伝送される。無線受信部の受信出
力が相関器１６１５、１６１６に入力され、タイミング
制御回路１６１７、１６１８によって調整されたタイミ
ングによりより相関器１６１５、１６１６が相関検出を
行い、相関出力１６１９、１６２０を出力する。このと
き、キャリブレーション信号として、無線送信部毎に異
なるＰＮコードあるいは直交コードを用いているので、
相関器１６１５、１６１６から出力される相関出力１６
１９、１６２０から、無線送信部毎の遅延量を得ること
ができる。検出回路１６２１では、位相差Δψｒ１、Δ
ψｒ２、及び振幅比Ａｒ１、Ａｒ２を求め出力又は記憶
する。

【０１３５】以上のように、本発明の実施の形態１３に
係るキャリブレーション装置によれば、無線送信部と無
線受信部で使用するローカル信号を共通化することによ
り、送信側と受信側のキャリア周波数ｆｃにずれが生じ
る可能性をなくすことができる。これにより無線部の遅
延特性及び振幅特性以外の要因では、位相及び振幅は変
化しなくなるため正確な遅延量を検出することが可能に
なる。

【０１３６】（実施の形態１４）次に、本発明の実施の
形態１４に係るキャリブレーション装置について説明す
る。図１７は、本発明の実施の形態１４に係るキャリブ
レーション装置の全体構成を示すブロック図である。図
１７に示すように、実施の形態１４は、上記の実施の形
態１と実施の形態９とを合成し、受信及び送信キャリブ
レーションを同一の回路で行うことが可能となるように
構成されている。なお、実施の形態１４でもアンテナを
２本備える。

【０１３７】図１７において、キャリブレーション信号
１７０１、１７０２は、変調回路１７０５、１７０６に
より変調される。実施の形態１４では、キャリブレーシ
ョン装置で使用する変調方式は、通常の通信と同一方式
とし、一例として変調としてＱＰＳＫ変調とし、また、
無線部おいては直交変調及び直交検波するものとする。

【０１３８】各無線送信部に入力されるキャリブレーシ
ョン信号１７０１、１７０２は、コード発生器１７０
３、１７０４によって生成され、変調回路１７０５、１
７０６において変調され、無線送信部１７０７、１７０
８に入力される。なお、各コード発生器は、異なるＰＮ
コードや直交コードを発生する。ＰＮコードの場合は、
それぞれのコードの相関が少なくなるように十分に長い
相関時間が必要となる。図２の（１）に変調信号のコン
スタレーションを示す。

【０１３９】無線送信部１７０７、１７０８において、
送信信号は直交変調された後、キャリア周波数ｆｃにア
ップコンバートされ、アンテナ接続端子１７０９、１７
１０から加算回路１７１１に入力され、加算回路１７１
１により加算され出力される。ｆｃは本システムの受信
キャリア周波数である。キャリア周波数ｆｃで出力され
た信号は、アッテネータ１７１２から無線受信部１７１
３、１７１４の受信端子１７１５、１７１６に伝送され
る。このとき、ケーブル長はキャリア周波数の波長に対
して十分な精度で等しいものとし、加算器及びアッテネ
ータによる遅延量は測定済みとする。

【０１４０】各無線受信部の受信出力が、相関器１７１
７、１７１８に入力され、タイミング調整回路１７１９
によって調整されたタイミングにより相関器１７１７、
１７１８が相関検出を行い、相関値を出力する。

【０１４１】ここで、受信キャリブレーション時におい
ては、タイミング調整回路１７１９は、受信キャリブレ
ーションを行うべき切替信号を入力して、単一のキャリ
ブレーション信号を全ての複素相関器に出力する。受信
キャリブレーション時には、受信動作中の位相ずれを是
正するため、単一のキャリブレーション信号を送信し、
これを各無線受信部で受信して、キャリブレーションを
行う必要があるからである。ここでは、タイミング調整
回路１７１９は、キャリブレーション信号１７０１、又
は１７０２のいずれか一方を選択して、選択したキャリ
ブレーション信号を、複素相関器１７１７及び１７１８
に出力する。検出回路１７２０では、相関値から求まる
受信信号点ｒ１と基準となる識別点とを比較することに
より、（振幅比，位相差）＝（Ａｒ１，Δψｒ１）を求
める。ここで求まる位相差は、無線送信部１７０１，１
７０８の遅延Ｄｔと、ケーブルの遅延Ｄｋと、無線受信
部１７１３，１７１４の遅延Ｄｒ１の合計遅延量Ｄ（Ｄ
＝Ｄｔ＋Ｄｋ＋Ｄｒ１）をキャリア周波数ｆｃの波長λ
ｃで割ったあまりの遅延量に相当する。同様に、相関値
から求まる受信点ｒ２と基準識別点とを比較することに
より、（振幅比，位相差）＝（Ａｒ２，Δψｒ２）１１
８が求まる。

【０１４２】一方、送信キャリブレーション時において
は、タイミング調整回路１７１９は、各コード発生器が
発生する全てのキャリブレーション信号を、それぞれの
複素相関器に出力する。送信キャリブレーション時に
は、送信動作中の位相ずれを是正するため、各無線送信
部が送信するキャリブレーション信号を、各無線受信部
が受信し、キャリブレーションを行う必要があるからで
ある。ここでは、タイミング調整回路１７１９は、キャ
リブレーション信号１７０１、及び１７０２をそれぞれ
対応する複素相関器１７１７、及び１７１８に出力す
る。このとき、キャリブレーション信号として、無線送
信部毎に異なるＰＮコードあるいは直交コードを用いて
いるので、相関器１７１７、１７１８から出力される相
関値から、無線送信部毎の遅延量を得ることができる。
検出回路１７２０では、相関値から求まる受信信号点
（以後は受信点）ｒ１と基準となる識別点（以後は基準
識別点）とを比較することにより、（振幅比、位相差）
＝（Ａｒ１、Δψｒ１）を求める。ここで求まる位相差
は、無線送信部１７０７、１７０８の遅延Ｄｔと、加算
回路１７１１による遅延Ｄａと、ケーブルの遅延Ｄｋ
（アッテネータでの遅延を含む）と、無線受信部１７１
３，１７１４の遅延Ｄｒ１の合計遅延量Ｄ（Ｄ＝Ｄｔ＋
Ｄａ＋Ｄｋ＋Ｄｒ１）をキャリア周波数ｆｃの波長λｃ
で割ったあまりの遅延量に相当する。同様に、相関値か
ら求まる受信点ｒ２と基準識別点とを比較することによ
り、（振幅比、位相差）＝（Ａｒ２、Δψｒ２）が求ま
る。

【０１４３】以上のように、本発明の実施の形態１４に
係るキャリブレーション装置によれば、単一の回路で受
信キャリブレーション及び送信キャリブレーションを行
うことが可能となる。

【０１４４】なお、実施の形態１４では、実施の形態１
に係るキャリブレーション装置と、実施の形態９に係る
キャリブレーション装置とを合成した場合を説明した
が、本発明は、これに限定されず、実施の形態１から実
施の形態８のキャリブレーション装置と、実施の形態９
から実施の形態１３のキャリブレーション装置とを適宜
組み合わせて合成することも可能である。

【０１４５】また、以上の説明では、本発明に係るキャ
リブレーション装置を無線通信装置に適用した例を示し
たが、本発明は、これに限定されず、アダプティブアレ
ーアンテナシステムを工場等で製造する段階で必要とな
るキャリブレーションについても適用可能である。

【０１４６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、無線送信部又は無線受信部におけるフィルタ
等の群遅延特性及び周波数特性のように周波数によって
遅延量及び減衰量が異なる特性であったとしても、実際
の通信に使用するＴＤＭＡ方式の変調信号と同一帯域又
はそれに近い帯域のキャリブレーション信号を使用する
ため、変調信号を受信した場合、無線送信部又は無線受
信部の遅延特性及び振幅特性を正確に検出することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係るキャリブレーショ
ン装置の全体構成を示すブロック図

【図２】変調信号のコンスタレーションを示す図

【図３】本発明の実施の形態２に係るキャリブレーショ
ン装置の全体構成を示すブロック図

【図４】（ａ） 受信電界レベルＰｍに応じた無線受信
部の遅延特性Δψｒｉ（Ｐｍ）の例を示す図 （ｂ） 振幅特性Ａｒｉ（Ｐｍ）の例を示す図

【図５】本発明の実施の形態３に係るキャリブレーショ
ン装置の全体構成を示すブロック図

【図６】本発明の実施の形態４に係るキャリブレーショ
ン装置の全体構成を示すブロック図

【図７】本発明の実施の形態５に係るキャリブレーショ
ン装置の全体構成を示すブロック図

【図８】本発明の実施の形態６に係るキャリブレーショ
ン装置の全体構成を示すブロック図

【図９】本発明の実施の形態７に係るキャリブレーショ
ン装置の全体構成を示すブロック図

【図１０】上記実施の形態７における周波数変換部の構
成を示すブロック図

【図１１】本発明の実施の形態８に係るキャリブレーシ
ョン装置の全体構成を示すブロック図

【図１２】本発明の実施の形態９に係るキャリブレーシ
ョン装置の全体構成を示すブロック図

【図１３】本発明の実施の形態１０に係るキャリブレー
ション装置の全体構成を示すブロック図

【図１４】本発明の実施の形態１１に係るキャリブレー
ション装置の全体構成を示すブロック図

【図１５】本発明の実施の形態１２に係るキャリブレー
ション装置の全体構成を示すブロック図

【図１６】本発明の実施の形態１３に係るキャリブレー
ション装置の全体構成を示すブロック図

【図１７】本発明の実施の形態１４に係るキャリブレー
ション装置の全体構成を示すブロック図

【図１８】受信アダプティブアレーアンテナの全体構成
を示す図

【図１９】ＴＤＭＡ受信アダプティブアレーアンテナの
全体構成を示す図

【図２０】受信側にアダプティブアレーアンテナを用い
たＴＤＭＡ伝送の概念図

【図２１】従来の無線部キャリブレーション装置の全体
構成を示すブロック図

【図２２】トーン信号のコンスタレーションを示す図

【図２３】トーン信号による送受信信号のコンスタレー
ションを示す図

【図２４】キャリブレーション信号と伝送信号とのスペ
クトラムの状態を示す図

【符号の説明】

１０１ キャリブレーション信号 １０２ 変調回路 １０３ コード発生器 １０４ 無線送信部 １０５ 送信端子 １０６ ケーブル １０７、１０８ 無線受信部 １０９、１１０ アンテナ接続端子 １１１、１１２ 複素相関器 １１３ タイミング制御回路 １１４、１１５ 相関出力 １１６ 検出回路 １１７、１１８ 遅延特性（振幅比、位相差） １２０１、１２０２ キャリブレーション信号 １２０３、１２０４ コード発生器 １２０５、１２０６ 変調回路 １２０７、１２０８ 無線送信部 １２０９、１２１０ アンテナ接続端子 １２１１ 加算回路 １２１２ アッテネータ １２１３ ケーブル １２１４ 無線受信部 １２１５ 受信端子 １２１６、１２１７ 複素相関器 １２１８、１２１９ タイミング制御回路 １２２０、１２２１ 相関出力 １２２２ 検出回路 １２２３、１２２４ 遅延特性（振幅比、位相差）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−266464（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−149567（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−19034（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−327649（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−79191（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 27/00 H04B 7/08

Claims (24)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無線通信に使用する帯域と同一又はそれ
   に近似した帯域のキャリブレーション信号を受信キャリ
   ア周波数で送信するキャリブレーション信号送信手段
   と、前記キャリブレーション信号の信号レベルを変化させる
   調整手段と、 信号レベル変化後の キャリブレーション信号をアレーア
   ンテナに対応して設けられた複数の無線受信部へ伝送す
   る伝送手段と、 前記無線受信部から出力される受信キャリブレーション
   信号を用いて前記調整手段が変化させたキャリブレーシ
   ョン信号の信号レベルごとに前記無線受信部の遅延特性
   及び振幅特性の少なくとも一方を検出する検出手段と、 を備えることを特徴とするキャリブレーション装置。
2. 【請求項２】 前記キャリブレーション信号送信手段
   は、 キャリブレーション信号を発生するコード発生手段と、 前記キャリブレーション信号を変調して変調キャリブレ
   ーション信号を生成する変調手段と、 この変調キャリブレーション信号を無線送信する送信手
   段と、 を備えることを特徴とする請求項１記載のキャリブレー
   ション装置。
3. 【請求項３】 前記検出手段は、 前記調整手段がキャリブレーション信号を複数の信号レ
   ベルに変化させた場合、この複数の信号レベルに対応し
   た複数の測定点に基づいて補間処理を行う補間手段、を
   備えることを特徴とする請求項１記載のキャリブレーシ
   ョン装置。
4. 【請求項４】 制御信号に基づいて、前記アレーアンテ
   ナからの受信信号又は前記受信キャリブレーション信号
   のいずれか一方を前記無線受信部に入力する切替手段、
   をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項３
   のいずれかに記載のキャリブレーション装置。
5. 【請求項５】 前記アレーアンテナからの受信信号と前
   記受信キャリブレーション信号とを多重して前記無線受
   信部に入力する多重手段、をさらに備えることを特徴と
   する請求項１から請求項３のいずれかに記載のキャリブ
   レーション装置。
6. 【請求項６】 前記複数の無線受信部が出力する信号か
   ら前記検出手段における検出の対象となる信号を選択す
   る選択手段、をさらに備えることを特徴とする請求項１
   から請求項５のいずれかに記載のキャリブレーション装
   置。
7. 【請求項７】 前記受信キャリブレーション信号と送信
   キャリブレーション信号との相関を検出する相関手段
   と、 前記変調キャリブレーション信号からタイミング信号を
   生成して前記相関手段に出力するタイミング調整手段
   と、をさらに備え、 前記相関手段は、 前記タイミング信号に基づいて前記受信キャリブレーシ
   ョン信号と前記送信キャリブレーション信号との相関を
   検出することを特徴とする請求項２記載のキャリブレー
   ション装置。
8. 【請求項８】 前記受信キャリブレーション信号と送信
   キャリブレーション信号との相関を検出する相関手段
   と、 前記変調キャリブレーション信号の送信タイミングを制
   御する送信タイミング信号を生成する送信タイミング制
   御手段と、 前記送信タイミング信号から相関検出タイミング信号を
   生成する相関検出タイミング信号生成手段と、をさらに
   備え、 前記相関手段は、 前記相関検出タイミング信号に基づいて前記受信キャリ
   ブレーション信号の相関を検出することを特徴とする請
   求項２記載のキャリブレーション装置。
9. 【請求項９】 ローカル信号を発生する信号発生源を備
   え、前記信号発生源は、前記ローカル信号を前記キャリ
   ブレーション信号送信手段及び前記複数の無線受信部に
   与えることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれ
   かに記載のキャリブレーション装置。
10. 【請求項１０】 前記検出手段は、 前記相関手段が出力する前記複数の無線受信部の相関値
    を記憶又は出力する手段を備えることを特徴とする請求
    項７又は請求項８のいずれかに記載のキャリブレーショ
    ン装置。
11. 【請求項１１】 前記検出手段は、 前記検出した相関に基づいて基準識別点からの位相差及
    び振幅比の少なくとも一方を検出することを特徴とする
    請求項７又は請求項８のいずれかに記載のキャリブレー
    ション装置。
12. 【請求項１２】 アレーアンテナに対応して設けられた
    複数の無線送信部に無線通信に使用する帯域と同一又は
    それに近似した帯域のキャリブレーション信号をそれぞ
    れ入力する複数のキャリブレーション信号生成手段と、前記無線送信部から出力されるキャリブレーション信号
    の信号レベルを変化させる調整手段と、 信号レベル変化後の キャリブレーション信号を無線受信
    部へ伝送する伝送手段と、 前記無線受信部から出力される受信キャリブレーション
    信号を用いて前記調整手段が変化させたキャリブレーシ
    ョン信号の信号レベルごとに前記無線送信部の遅延特性
    及び振幅特性の少なくとも一方を検出する検出手段と、 を備えることを特徴とするキャリブレーション装置。
13. 【請求項１３】 前記キャリブレーション信号生成手段
    は、 キャリブレーション信号を発生するコード発生手段と、 前記キャリブレーション信号を変調して変調キャリブレ
    ーション信号を生成する変調手段と、 を備えることを特徴とする請求項１２記載のキャリブレ
    ーション装置。
14. 【請求項１４】 前記複数の無線送信部の出力を多重す
    る合成手段と、 前記各無線送信部の送信タイミングに基づいて前記受信
    キャリブレーション信号と前記キャリブレーション信号
    との相関を検出する相関手段と、をさらに備え、 前記検出手段は、 前記相関手段の出力信号に基づいて前記無線送信部の遅
    延特性及び振幅特性の少なくとも一方を検出することを
    特徴とする請求項１２又は請求項１３記載のキャリブレ
    ーション装置。
15. 【請求項１５】 前記検出手段は、 前記調整手段がキャリブレーション信号を複数の信号レ
    ベルに変化させた場合、この複数の信号レベルに対応し
    た複数の測定点に基づいて補間処理を行う補間手段、を
    備えることを特徴とする請求項１２記載のキャリブレー
    ション装置。
16. 【請求項１６】 制御信号に基づいて、前記アレーアン
    テナからの受信信号又は前記受信キャリブレーション信
    号のいずれか一方を前記無線受信部に入力する切替手
    段、をさらに備えることを特徴とする請求項１２から請
    求項１５のいずれかに記載のキャリブレーション装置。
17. 【請求項１７】 前記アレーアンテナからの受信信号と
    前記受信キャリブレーション信号とを多重して前記無線
    受信部に入力する多重手段、をさらに備えることを特徴
    とする請求項１２から請求項１５のいずれかに記載のキ
    ャリブレーション装置。
18. 【請求項１８】 前記各無線送信部の送信タイミングか
    ら単一の送信タイミングを選択して前記相関手段に出力
    する送信タイミング切替手段、をさらに備えることを特
    徴とする請求項１４記載のキャリブレーション装置。
19. 【請求項１９】 ローカル信号を発生する信号発生源を
    備え、前記信号発生源は、前記ローカル信号を前記複数
    の無線送信部及び前記無線受信部に与えることを特徴と
    する請求項１２から請求項１８のいずれかに記載のキャ
    リブレーション装置。
20. 【請求項２０】 前記検出手段は、 前記相関手段が出力する前記無線送信部の相関値を記憶
    又は出力する手段を備えることを特徴とする請求項１４
    記載のキャリブレーション装置。
21. 【請求項２１】 前記検出手段は、 前記検出した相関に基づいて基準識別点からの位相差及
    び振幅比の少なくとも一方を検出することを特徴とする
    請求項１４記載のキャリブレーション装置。
22. 【請求項２２】 請求項１から請求項２１のいずれかに
    記載のキャリブレーション装置を備えることを特徴とす
    る通信装置。
23. 【請求項２３】 無線通信に使用する帯域と同一又はそ
    れに近似した帯域のキャリブレーション信号を生成する
    ステップと、 前記キャリブレーション信号の信号レベルを変化させる
    ステップと、 信号レベル変化後のキャリブレーション信号をアレーア
    ンテナに対応して設けられた複数の無線受信部へ伝送す
    るステップと、 前記無線受信部から出力される受信キャリブレーション
    信号を用いて変化させたキャリブレーション信号の信号
    レベルごとに前記無線受信部の遅延特性及び振幅特性の
    少なくとも一方を検出するステップと、 を備えることを特徴とするキャリブレーション方法。
24. 【請求項２４】 無線通信に使用する帯域と同一又はそ
    れに近似した帯域のキャリブレーション信号をアレーア
    ンテナに対応して設けられた複数の無線送信部へ入力す
    るステップと、 前記無線送信部から出力されるキャリブレーション信号
    の信号レベルを変化させるステップと、 信号レベル変化後のキャリブレーション信号を無線受信
    部へ伝送するステップと、 前記無線受信部から出力される受信キャリブレーション
    信号を用いて変化させたキャリブレーション信号の信号
    レベルごとに前記無線送信部の遅延特性及び振幅特性の
    少なくとも一方を検出するステップと、 を備えることを特徴とするキャリブレーション方法。