JP5446343B2 - アレイアンテナ通信装置およびその制御方法ならびにプログラム - Google Patents
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Description
Cdi+Ddi+Cu1+Duc=Dw+Pdi ・・・式1
Cd1+Ddc+Cui+Dui=Dw+Pui ・・・式2
ただし、i=1〜n
Cdi、Cui:DL、ULそれぞれの現在の遅延補正量
Ddi、Dui:DL、ULそれぞれの測定経路(アナログ部)の遅延量
Ddc、Duc:DL、ULそれぞれのCAL経路の遅延量(ch−1、アナログ部)
Pdi、Pui:DL、ULそれぞれの遅延分布ピーク検出位置(検出窓内相対位置)
Dw:ピーク検出窓位置(基準位置からの遅延量)
ピーク検出窓:−w/2≦P≦+w/2
CdiN+Ddi+Cu1N+Duc=Dw+Pd ・・・式3
Cd1N+Ddc+CuiN+Dui=Dw+Pu ・・・式4
ただし、
CdiN、CuiN:DL、ULそれぞれの遅延測定結果から最適化されたCAL遅延補正量(更新値)
Pd、Pu:DL、ULそれぞれの遅延補正の目標ピーク位置(ピーク検出窓内の所定位置)
Cdi+Cu1−Pdi=CdiN+Cu1N−Pd ・・・式5
Cd1+Cui−Pui=Cd1N+CuiN−Pu ・・・式6
Cd1+Cu1−Pd1=Cd1N+Cu1N−Pd ・・・式7
Cd1+Cu1−Pu1=Cd1N+Cu1N−Pu ・・・式8
Δ=Pd1−Pu1=Pd−Pu ・・・式9
Pd=+Δ/2、Pu=−Δ/2 ・・・式11
Pd+Pu=0 ・・・式12
Fdi=CdiN−Cd1N=Pdi−Pd1+Cdi−Cd1、min[Fd]≦Fdi≦max[Fd] ・・・式13
Fui=CuiN−Cu1N=Pui−Pu1+Cui−Cu1、min[Fu]≦Fui≦max[Fu] ・・・式14
Z=(Cd1N+Cu1N)=(Cd1+Cu1)−(Pd1+Pu1)/2 ・・・式15
0≦CdiN≦Md、0≦CuiN≦Mu ・・・式16
0≦min[Fd]+Cd1N、max[Fd]+Cd1N≦Md ・・・式17
0≦min[Fu]+Cu1N、max[Fu]+Cu1N≦Mu ・・・式18
−min[Fd]≦Cd1N≦Md−max[Fd] ・・・式19
−min[Fu]≦Cu1N≦Mu−max[Fu]
∴max[Fu]−Mu+Z≦Cd1N≦min[Fu]+Z ・・・式20
式19、20より、式21が導かれ、Cd1Nの設定すべき領域が求まる。
max[−min[Fd]、max[Fu]−Mu+Z]≦Cd1N≦min[Md−max[Fd]、min[Fd]+Z] ・・・式21
Z=(Cd1N+Cu1N)=(Cd1+Cu1)−(Pd1+Pu1)/2+(Pd+Pu) ・・・式22
2 受信信号処理部
3 補正量設定部
41〜4n 送受信回路
5 アンテナユニット
6 キャリブレーション信号分配/合成器
71〜7n カップラ
81〜8n アンテナ
9、9a 複素乗算器
10、10a 遅延素子
11 D/A変換器
12 A/D変換器
13 送受信制御回路
14 キャリブレーション送信スイッチ (CAL送信スイッチ)
15 キャリブレーション受信スイッチ (CAL受信スイッチ)
16 キャリブレーション送受信スイッチ (CAL送受信スイッチ)
17 加算器
18 相関器
20 受信制御回路
21 基準パターン発生器
22 ピーク検出器
23 遅延測定値メモリ
24 遅延補正量最適化回路
25 相対遅延補正量計算回路
26 目標ピーク位置設定回路
27 最大最小値計算回路
29 遅延補正量設定領域計算回路
30 遅延補正量設定回路
31 遅延補正量計算回路
32 遅延補正量レジスタ
Claims (10)
- アレイアンテナと、
前記アレイアンテナを構成するそれぞれのアンテナに係る送受信系回路と、
前記アレイアンテナのキャリブレーションによる遅延補正に関し、それぞれの前記送受信系回路における遅延補正量を設定する送信側の第1の遅延素子および受信側の第2の遅延素子と、
キャリブレーション信号の遅延測定結果を用いてそれぞれの前記アンテナに対応する送信系回路および受信系回路のそれぞれの遅延補正量を求めて前記第1および第2の遅延素子に設定し、求めた前記遅延補正量に基づいて次回の遅延量測定における基準遅延量を所定量に設定する補正量設定部と、
を備え、
前記補正量設定部は、前記次回の遅延量測定における測定窓を前記基準遅延量に基づいて設定することを特徴とするアレイアンテナ通信装置。 - 前記アンテナと前記アンテナに対応する送受信系回路との間に前記キャリブレーション信号を折り返すためのカップラを備え、
前記送受信系回路の一つは、通常の送受信系回路に加え、前記キャリブレーション信号を、前記カップラに送信し、前記カップラから受信するためのスイッチ手段を備え、他の前記送受信系回路との間で前記キャリブレーション信号の送受を行うことを特徴とする請求項1記載のアレイアンテナ通信装置。 - 前記補正量設定部は、前記次回の遅延量測定における測定窓の中央に前記所定量を設定することを特徴とする請求項1又は2記載のアレイアンテナ通信装置。
- 前記補正量設定部は、
前記キャリブレーション信号の遅延測定に際し、それぞれの受信系において求めた遅延量を保持する遅延測定値メモリと、
前回のキャリブレーションにおける遅延補正に関し、それぞれの前記アンテナに対応する送信系回路および受信系回路のそれぞれの遅延補正量を保持する遅延補正量レジスタと、
前記遅延測定値メモリに保持されている遅延量および前記遅延補正量レジスタに保持されている遅延補正量から、今回のキャリブレーションによる遅延補正量を求める遅延補正量最適化回路と、
を備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一に記載のアレイアンテナ通信装置。 - 前記補正量設定部は、
前記キャリブレーション信号を発生する基準パターン発生器と、
それぞれの前記アンテナに対応するカップラから折り返された前記キャリブレーション信号を受信する受信制御回路と、
前記基準パターン発生器の発生するキャリブレーション信号と前記折り返されたキャリブレーション信号との相関係数を求める相関器と、
前記相関係数のピークを検出するピーク検出器と、
をさらに備え、
前記遅延測定値メモリは、それぞれの前記受信系に対して求めた前記ピークに対応する遅延量を保持することを特徴とする請求項4記載のアレイアンテナ通信装置。 - アレイアンテナのキャリブレーションに関し、前記アレイアンテナを構成するそれぞれのアンテナに係る送受信系回路におけるキャリブレーション信号の遅延量を測定するステップと、
前記遅延量の測定結果を用いてそれぞれの前記アンテナに対応する送信側および受信側のそれぞれの遅延補正量を求めるステップと、
求めたそれぞれの前記遅延補正量に基づいて次回の遅延量測定における基準遅延量を所定量に設定するステップと、
前記次回の遅延量測定における測定窓を前記基準遅延量に基づいて設定するステップと、
を含むことを特徴とするアレイアンテナ通信装置の制御方法。 - 前記所定量は、前記次回の遅延量測定における測定窓の中央であることを特徴とする請求項6記載のアレイアンテナ通信装置の制御方法。
- 前記送受信系回路の一つが、他の前記送受信系回路との間で前記キャリブレーション信号の送受を可能とすることを特徴とする請求項6又は7記載のアレイアンテナ通信装置の制御方法。
- アレイアンテナ通信装置を構成するコンピュータに、
アレイアンテナのキャリブレーションに関し、前記アレイアンテナを構成するそれぞれのアンテナに係る送受信系回路におけるキャリブレーション信号の遅延量の測定結果を用いてそれぞれの前記アンテナに対応する送信側および受信側のそれぞれの遅延補正量を求める処理と、
求めたそれぞれの前記遅延補正量に基づいて次回の遅延量測定における基準遅延量を所定量に設定する処理と、
前記次回の遅延量測定における測定窓を前記基準遅延量に基づいて設定する処理と、
を実行させるプログラム。 - 前記所定量は、前記次回の遅延量測定における測定窓の中央である請求項9に記載のプログラム。
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