JP6817863B2 - Receiver and delay time correction method - Google Patents
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Description
本発明は、複数のアンテナからで受信した信号を入力する受信装置及び遅延時間補正方法に係り、特に各アンテナからの伝送経路における遅延時間の差を補正して、受信特性を向上させることができる受信装置及び遅延時間補正方法に関する。 The present invention relates to a receiving device for inputting signals received from a plurality of antennas and a delay time correction method, and can particularly correct the difference in delay time in the transmission path from each antenna to improve reception characteristics. The present invention relates to a receiving device and a delay time correction method.
[先行技術の説明:図5]
無線通信システムの基地局等に接続され、複数のアンテナを備えた受信装置がある。
このような受信装置では、信号を受信する第1のアンテナと、第2のアンテナとを備え、受信装置において、受信したそれぞれの信号の相関をとって遅延差が生じないよう遅延の特性を向上させるようにしている。
[Explanation of Prior Art: Fig. 5]
There is a receiving device that is connected to a base station of a wireless communication system and has a plurality of antennas.
Such a receiving device includes a first antenna and a second antenna for receiving signals, and the receiving device correlates the received signals to improve the delay characteristics so that a delay difference does not occur. I try to let you.
従来の受信装置について図5を用いて説明する。図5は、従来の受信装置の構成を示す構成ブロック図である。
図5に示すように、従来の受信装置40は、信号を受信する第1のアンテナ51と、第2のアンテナ52とを備えている。
そして、第1のアンテナ51は、伝送線路53によって受信装置40に接続され、第2のアンテナ52は、伝送線路54によって受信装置40に接続されている。
A conventional receiving device will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a conventional receiving device.
As shown in FIG. 5, the conventional
The
ここで、伝送線路53と伝送線路54とは、ケーブルの長さが異なるため、信号の遅延時間にずれがある。また、第1のアンテナ51と第2のアンテナ52にも、アンテナの種類や個体差による遅延時間のずれが発生する場合がある。
そのため、受信装置40では、第1のアンテナ51からの信号と第2のアンテナ52からの信号について、伝送経路やアンテナの違いによる遅延差を補正して、タイミングを合わせて信号処理を行う必要がある。
Here, since the transmission line 53 and the
Therefore, in the
従来の受信装置40は、フィルタ(1)41と、フィルタ(2)42と、A/D(Analog/ Digital)変換部(1)43と、A/D変換部(2)44と、相関算出部45と、遅延検出部46と、遅延補正部(1)47と、遅延補正部(2)48と、信号処理部49とを備えている。
The conventional
従来の受信装置40の各部について説明する。
フィルタ(1)41は、伝送線路53から入力された信号について所望の帯域を通過させる。
フィルタ(2)42は、伝送線路54から入力された信号について所望の帯域を通過させる。
A/D変換部(1)43及びA/D変換部(2)44は、入力されたアナログ信号をディジタル信号に変換する。
Each part of the conventional
The filter (1) 41 passes a desired band for the signal input from the transmission line 53.
The filter (2) 42 passes a desired band for the signal input from the
The A / D conversion unit (1) 43 and the A / D conversion unit (2) 44 convert the input analog signal into a digital signal.
相関算出部45は、A/D変換部(1)43及びA/D変換部(2)44でA/D変換されたディジタル信号について相関値を算出し、ピーク位置を出力する。
遅延検出部46は、ピーク位置に基づいて遅延時間を検出し、遅延補正部(1)47及び遅延補正部(2)48にそれぞれ適切な遅延時間を設定する。
例えば、第1のアンテナからの信号を基準として、遅延補正部(1)47には遅延時間0(ゼロ)を設定し、第2のアンテナからの信号について、第1のアンテナからの信号と遅延時間を合わせるように遅延補正部(2)48に適切な遅延時間を設定する。
The
The
For example, a delay time of 0 (zero) is set in the delay correction unit (1) 47 with reference to the signal from the first antenna, and the signal from the second antenna is delayed with the signal from the first antenna. An appropriate delay time is set in the delay correction unit (2) 48 so as to match the time.
遅延補正部(1)47は、設定された遅延時間だけ第1のアンテナからの信号を遅延させて信号処理部49に出力する。
遅延補正部(2)48は、設定された遅延時間だけ第2のアンテナからの信号を遅延させて信号処理部49に出力する。
The delay correction unit (1) 47 delays the signal from the first antenna by the set delay time and outputs the signal to the
The delay correction unit (2) 48 delays the signal from the second antenna by the set delay time and outputs the signal to the
信号処理部49は、タイミングが一致した2つの信号を入力して、それぞれの信号の復調処理を行って上位装置(基地局等)にそれぞれ出力、または、それぞれの信号の合成と復調処理を行って上位装置に出力する。
The
[関連技術]
尚、受信装置の従来技術としては、特開2015−170877号公報「ノイズキャンセラー装置」(株式会社日立国際電気、特許文献1)がある。
特許文献1には、複数のサブアンテナで受信された信号を用いて、それぞれの相関値より遅延差を無くすことが記載されている。
[Related technology]
As a prior art of the receiving device, there is Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-170877 “Noise Canceller Device” (Hitachi Kokusai Electric Inc., Patent Document 1).
しかしながら、従来の受信装置では、相関値に基づいて複数の伝送経路間の遅延差を検出するため、受信信号の周波数帯域幅が狭い場合や、受信信号の電力が小さい場合、また、受信信号が不定期な非連続信号であった場合などは、精度良く検出することができないという問題点があった。 However, in the conventional receiving device, since the delay difference between a plurality of transmission paths is detected based on the correlation value, the frequency bandwidth of the received signal is narrow, the power of the received signal is small, or the received signal is There is a problem that it cannot be detected accurately when it is an irregular discontinuous signal.
また、従来の受信装置では、相関値の精度を向上させるために周波数帯域幅を広くすると、不要波を受信してしまい、かえって受信信号が劣化してしまうという問題点があった。 Further, in the conventional receiving device, if the frequency bandwidth is widened in order to improve the accuracy of the correlation value, there is a problem that unnecessary waves are received and the received signal is deteriorated.
尚、特許文献1には、装置の運用前に、様々な遅延時間について、差分を取り、その電力値を測定して、最小となる遅延時間を補正遅延時間とすることは記載されていない。
It should be noted that
本発明は上記実状に鑑みて為されたもので、受信信号の周波数帯域幅を広げることなく、異なる伝送経路からの信号の遅延差を精度良く検出して、良好な特性の受信信号を得ることができる受信装置及び遅延時間補正方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and obtains a received signal having good characteristics by accurately detecting the delay difference of signals from different transmission paths without widening the frequency bandwidth of the received signal. It is an object of the present invention to provide a receiving device capable of performing a delay time correction method.
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、信号を受信する第1のアンテナと第2のアンテナとを備え、第1のアンテナからの第1の伝送経路と第2のアンテナからの第2の伝送経路における信号の遅延時間の差を補正する受信装置であって、第2の伝送経路からの第2の信号の遅延を補正する遅延補正部と、第1の伝送経路からの第1の信号と、遅延補正部から出力された第2の信号とを入力して信号処理を行う信号処理部と、第2の信号を設定された遅延時間で遅延させる遅延部と、第1の信号と遅延部で遅延された第2の信号との相関値を算出し、相関値に基づいて遅延された第2の信号の振幅及び位相を補正する相関算出部と、第1の信号から相関算出部で補正された第2の信号を減算して差分信号を求め、差分信号の電力値を算出する電力測定部と、遅延部に遅延時間を設定し、遅延補正部に電力値が最小となる遅延時間を補正遅延時間として設定する設定部とを備えたことを特徴としている。 The present invention for solving the problems of the above conventional example includes a first antenna and a second antenna for receiving signals, and a first transmission path from the first antenna and a second antenna. A receiving device that corrects the difference in signal delay time in the second transmission path, the delay correction unit that corrects the delay of the second signal from the second transmission path, and the first from the first transmission path. A signal processing unit that inputs the signal of 1 and a second signal output from the delay correction unit to perform signal processing, a delay unit that delays the second signal by a set delay time, and a first Correlation from the first signal with the correlation calculation unit that calculates the correlation value between the signal and the second signal delayed by the delay unit and corrects the amplitude and phase of the second signal delayed based on the correlation value. the second signals corrected by the calculation unit subtracts obtains a difference signal, a power measuring unit for calculating a power value of the difference signal, to set the delay time in the delay unit, power value in the delay correction section is smallest It is characterized by having a setting unit for setting the delay time to be corrected as the correction delay time.
また、本発明は、上記受信装置において、補正遅延時間には、第1のアンテナと第2のアンテナにおける遅延時間の差を補正する時間が含まれることを特徴としている。 Further, the present invention is characterized in that, in the receiving device, the correction delay time includes a time for correcting the difference in delay time between the first antenna and the second antenna.
また、本発明は、上記受信装置において、設定部が、電力測定部からの電力値を外部処理装置に出力すると共に、外部処理装置からの指示に従って、遅延部に遅延時間を設定し、遅延補正部に補正遅延時間を設定することを特徴としている。 Further, in the above receiving device, in the above-mentioned receiving device, the setting unit outputs the power value from the power measuring unit to the external processing device, and sets the delay time in the delay unit according to the instruction from the external processing device to correct the delay. The feature is that the correction delay time is set in the unit.
また、本発明は、設定部が、予め記憶された遅延時間を順次遅延部に設定すると共に、電力測定部から入力された電力値が最小となる遅延時間を求め、遅延時間を補正遅延時間として遅延補正部に設定する制御部であることを特徴としている。 Further, in the present invention, the setting unit sequentially sets the delay time stored in advance in the delay unit, obtains the delay time at which the power value input from the power measurement unit is minimized, and uses the delay time as the correction delay time. The feature is that it is a control unit set in the delay correction unit.
また、本発明は、第1のアンテナに接続する第1の伝送経路と、第2のアンテナに接続する第2の伝送経路における信号の遅延時間の差を補正する遅延補正部を備えた受信装置における遅延時間補正方法であって、分配器が、信号発生器からの信号を分配して第1の伝送経路及び第2の伝送経路に入力し、遅延部が、第2の伝送経路からの第2の信号を遅延させ、相関算出部が、第1の伝送経路からの第1の信号と、遅延部で遅延された第2の信号との相関値を算出し、相関値に基づいて当該第2の信号の振幅と位相を補正し、電力測定部が、第1の信号から相関算出部で補正された第2の信号を減算して差分信号を求め、差分信号の電力値を算出し、設定部が、電力測定部からの電力値を外部処理装置に出力すると共に、外部処理装置からの指示に従って、遅延部に遅延時間を設定し、遅延補正部に電力値が最小となる遅延時間を補正遅延時間として設定し、遅延補正部が、設定された補正遅延時間で第2の伝送経路からの第2の信号を遅延することを特徴としている。
Further, the present invention is a receiving device including a delay correction unit for correcting the difference in signal delay time between the first transmission path connected to the first antenna and the second transmission path connected to the second antenna. In the delay time correction method in the above, the distributor distributes the signal from the signal generator and inputs it to the first transmission path and the second transmission path, and the delay unit is the second transmission path from the second transmission path. The
本発明によれば、信号を受信する第1のアンテナと第2のアンテナとを備え、第1のアンテナからの第1の伝送経路と第2のアンテナからの第2の伝送経路における信号の遅延時間の差を補正する受信装置であって、第2の伝送経路からの第2の信号の遅延を補正する遅延補正部と、第1の伝送経路からの第1の信号と、遅延補正部から出力された第2の信号とを入力して信号処理を行う信号処理部と、第2の信号を設定された遅延時間で遅延させる遅延部と、第1の信号と遅延部で遅延された第2の信号との相関値を算出し、相関値に基づいて遅延された第2の信号の振幅及び位相を補正する相関算出部と、第1の信号から相関算出部で補正された第2の信号を減算して差分信号を求め、差分信号の電力値を算出する電力測定部と、遅延部に遅延時間を設定し、遅延補正部に電力値が最小となる遅延時間を補正遅延時間として設定する設定部とを備えた受信装置としているので、異なる伝送経路からの信号の遅延差を精度良く検出して、良好な特性の受信信号を得ることができる効果がある。 According to the present invention, a first antenna and a second antenna for receiving signals are provided, and signal delays in a first transmission path from the first antenna and a second transmission path from the second antenna. A receiving device that corrects the time difference, from the delay correction unit that corrects the delay of the second signal from the second transmission path, the first signal from the first transmission path, and the delay correction unit. A signal processing unit that inputs the output second signal and performs signal processing, a delay unit that delays the second signal by a set delay time, and a first signal and a delay unit that is delayed by the delay unit. A correlation calculation unit that calculates the correlation value with the second signal and corrects the amplitude and phase of the second signal delayed based on the correlation value, and a second signal that is corrected by the correlation calculation unit from the first signal. obtains a difference signal by subtracting a signal, and a power measurement unit for calculating a power value of the difference signal, to set the delay time to the delay unit, as the correction delay time delay time power value in the delay correction section is minimized Since the receiving device is provided with a setting unit for setting, there is an effect that the delay difference of signals from different transmission paths can be detected with high accuracy and a received signal having good characteristics can be obtained.
また、本発明によれば、補正遅延時間には、第1のアンテナと第2のアンテナにおける遅延時間の差を補正する時間が含まれる上記受信装置としているので、アンテナの特性の違い等によるアンテナ自体の遅延時間の差も合わせて補正することができ、良好な特性の信号を得ることができる効果がある。 Further, according to the present invention, since the correction delay time includes the time for correcting the difference in delay time between the first antenna and the second antenna, the antenna due to the difference in antenna characteristics and the like. The difference in the delay time of itself can also be corrected, and there is an effect that a signal having good characteristics can be obtained.
また、本発明によれば、第1のアンテナに接続する第1の伝送経路と、第2のアンテナに接続する第2の伝送経路における信号の遅延時間の差を補正する遅延補正部を備えた受信装置における遅延時間補正方法であって、分配器が、信号発生器からの信号を分配して第1の伝送経路及び第2の伝送経路に入力し、遅延部が、第2の伝送経路からの第2の信号を遅延させ、相関算出部が、第1の伝送経路からの第1の信号と、遅延部で遅延された第2の信号との相関値を算出し、相関値に基づいて当該第2の信号の振幅と位相を補正し、電力測定部が、第1の信号から相関算出部で補正された第2の信号を減算して差分信号を求め、差分信号の電力値を算出し、設定部が、電力測定部からの電力値を外部処理装置に出力すると共に、外部処理装置からの指示に従って、遅延部に遅延時間を設定し、遅延補正部に電力値が最小となる遅延時間を補正遅延時間として設定し、遅延補正部が、設定された補正遅延時間で第2の伝送経路からの第2の信号を遅延する遅延時間補正方法としているので、異なる伝送経路からの信号の遅延差を精度良く検出して、良好な特性の受信信号を得ることができる効果がある。
Further, according to the present invention, a delay correction unit for correcting the difference in signal delay time between the first transmission path connected to the first antenna and the second transmission path connected to the second antenna is provided. In the delay time correction method in the receiving device, the distributor distributes the signal from the signal generator and inputs it to the first transmission path and the second transmission path, and the delay unit is from the second transmission path. The second signal of is delayed, and the correlation calculation unit calculates the correlation value between the first signal from the first transmission path and the second signal delayed by the delay unit, and based on the correlation value. corrects the amplitude and phase of the second signal, the power measuring unit obtains a difference signal by subtracting the second signal corrected by the correlation calculating unit from the first signal, the power value of the difference signal After calculation, the setting unit outputs the power value from the power measurement unit to the external processing device, sets the delay time in the delay unit according to the instruction from the external processing device, and minimizes the power value in the delay correction unit. Since the delay time is set as the correction delay time and the delay correction unit uses the delay time correction method for delaying the second signal from the second transmission path with the set correction delay time, the signals from different transmission paths are used. It has the effect of being able to accurately detect the delay difference of the above and obtain a received signal with good characteristics.
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
[実施の形態の概要]
本発明の実施の形態に係る受信装置及び遅延時間補正方法は、第1のアンテナに接続する第1の伝送経路と、第2のアンテナに接続する第2の伝送経路における信号の遅延時間の差を補正する受信装置及び遅延時間補正方法であって、遅延部が、第2の伝送経路からの第2の信号を遅延させ、相関算出部が、第1の伝送経路からの第1の信号と、第2の信号との相関値を求め、相関値に基づいて第2の信号の振幅と位相を補正し、電力測定部が、第1の信号から補正された第2の信号を減算して、差分信号の電力値を算出し、設定部が、遅延部に遅延時間を設定し、遅延補正部に電力値が最小となる遅延時間を補正遅延時間として設定し、遅延補正部が、設定された補正遅延時間で第2の伝送経路からの第2の信号を遅延するようにしており、受信信号の周波数帯域幅を広げることなく、異なる伝送経路からの信号の遅延差を精度良く検出して、良好な特性の受信信号を得ることができるものである。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Outline of Embodiment]
In the receiving device and the delay time correction method according to the embodiment of the present invention, the difference in signal delay time between the first transmission path connected to the first antenna and the second transmission path connected to the second antenna. In the receiving device and the delay time correction method for correcting the above, the delay unit delays the second signal from the second transmission path, and the correlation calculation unit sets the first signal from the first transmission path. , The correlation value with the second signal is obtained, the amplitude and phase of the second signal are corrected based on the correlation value, and the power measuring unit subtracts the corrected second signal from the first signal. , The power value of the difference signal is calculated, the setting unit sets the delay time in the delay part, the delay time at which the power value becomes the minimum is set in the delay correction part as the correction delay time, and the delay correction part is set. The correction delay time delays the second signal from the second transmission path, and accurately detects the delay difference between the signals from different transmission paths without widening the frequency bandwidth of the received signal. , It is possible to obtain a received signal with good characteristics.
[実施の形態に係る測定装置の構成:図1]
本発明の実施の形態に係る受信装置(本受信装置)の構成について図1を用いて説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る受信装置に、外部装置を接続した状態を示す構成ブロック図である。
図1では、本受信装置の運用前において、複数(ここでは2つ)のアンテナに接続される伝送線路における遅延時間のずれを補正するための構成を示しており、本受信装置10に、外部装置として信号発生器31と、信号分配器32と、パーソナルコンピュータ(Personal Computer;PC)37とが接続されている。
[Structure of the measuring device according to the embodiment: FIG. 1]
The configuration of the receiving device (the present receiving device) according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing a state in which an external device is connected to the receiving device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 1 shows a configuration for correcting a deviation in delay time in a transmission line connected to a plurality of (here, two) antennas before the operation of the receiving
本受信装置10は、運用時には、A点とB点に信号を受信するアンテナが接続されるものであり、図では同一の長さで示されているが、実際にはケーブルの長さが異なるものである。
また、それぞれのアンテナも、その特性に応じて形状が異なることがある。
In the
Further, each antenna may have a different shape depending on its characteristics.
信号分配器32は、伝送線路33,35と、伝送線路34,36を介して本受信装置10に接続されている。
そして、図1の構成により、伝送線路35と伝送線路36における遅延時間の違いを補正する。伝送線路35,36は、それぞれ、請求項における第1の伝送経路、第2の伝送経路に相当している。
尚、伝送線路33及び伝送線路34は、遅延差がないものを用いている。
The
Then, according to the configuration of FIG. 1, the difference in delay time between the
As the transmission line 33 and the
信号発生器31は、遅延時間のずれを測定するための信号を生成して出力するものであり、本受信装置の受信帯域幅分以上の信号を出力する。尚、信号発生器31で発生する信号は、十分な信号レベルで連続性を備えた信号であり、相関検出を精度良く行うことができる信号である。
信号分配器32は、信号発生器31から入力される信号を伝送線路33及び伝送線路34に出力する。
The
The
PC37は、2つの伝送経路の遅延時間の差を補正する補正遅延時間を算出するものであり、遅延差補正の処理を実現する。
また、PC37は、実際に設置されるアンテナによって生じる遅延時間のパラメータを記憶しており、アンテナに起因する遅延時間を考慮して補正遅延時間を算出する。PC37の処理については、後述する。
The
Further, the
本受信装置10は、図1に示すように、従来と同様の構成部分として、フィルタ(1)11と、フィルタ(2)12と、A/D変換部(1)13と、A/D変換部(2)14と、遅延補正部(1)23と、遅延補正部(2)24と、信号処理部25とを備え、本受信装置10の特徴部分として、遅延部(1)15と、遅延部(2)16と、相関算出部17と、電力測定部18と、通信部19と、遅延変更部21と、遅延設定部22とを備えている。
As shown in FIG. 1, the receiving
従来と同様の構成部分について簡単に説明する。
フィルタ(1)11及びフィルタ(2)12は、それぞれ、第1のアンテナからの信号と第2のアンテナからの信号について所望の帯域(本受信機の受信帯域)を通過させる。
A/D変換部(1)13及びA/D変換部(2)14は、入力された信号をA/D変換する。
遅延補正部(1)23及び遅延補正部(2)24は、それぞれ、第1のアンテナからの信号と第2のアンテナからの信号について、設定された遅延補正時間だけ遅延させる。
信号処理部25は、遅延補正部(1)23からの信号と、遅延補正部(2)24からの信号とを入力して、入力された信号を復調する信号処理を行う。なお、遅延時間を補正したそれぞれの信号を合成して復調、もしくはそれぞれの信号を個別に復調する信号処理を装置によって適宜行うものである。
The same components as before will be briefly described.
The filters (1) 11 and the filters (2) 12 pass a desired band (reception band of the present receiver) for the signal from the first antenna and the signal from the second antenna, respectively.
The A / D conversion unit (1) 13 and the A / D conversion unit (2) 14 perform A / D conversion of the input signal.
The delay correction unit (1) 23 and the delay correction unit (2) 24 delay the signal from the first antenna and the signal from the second antenna by a set delay correction time, respectively.
The
本受信装置10の特徴部分について具体的に説明する。
本受信装置10の内部は、ディジタル回路部分を含め、遅延時間のずれが発生しないように構成されている。
遅延部(1)15は、設定された遅延時間で、A/D変換部(1)13からの信号を遅延させる。
遅延部(2)16は、設定された遅延時間で、A/D変換部(2)14からの信号を遅延させる。
The characteristic portion of the receiving
The inside of the receiving
The delay unit (1) 15 delays the signal from the A / D conversion unit (1) 13 by the set delay time.
The delay unit (2) 16 delays the signal from the A / D conversion unit (2) 14 by the set delay time.
ここでは、説明を簡単にするために、遅延部(1)13の遅延時間を0としており、遅延部(2)14の遅延時間を、特定の範囲内で様々に変えて設定し、最適な遅延時間を求めるようにしている。この場合、遅延部(1)13を設けない構成としてもよい。
また、遅延部(1)13及び遅延部(2)14における遅延時間を両方とも変化させてもよいし、遅延部(2)14の遅延時間を0として、遅延部(1)13における遅延時間を変化させてもよい。
Here, in order to simplify the explanation, the delay time of the delay portion (1) 13 is set to 0, and the delay time of the delay portion (2) 14 is set in various ways within a specific range to be optimal. I try to find the delay time. In this case, the delay unit (1) 13 may not be provided.
Further, both the delay times in the delay unit (1) 13 and the delay unit (2) 14 may be changed, or the delay time in the delay unit (1) 13 is set to 0 with the delay time in the delay unit (2) 14 as 0. May be changed.
相関算出部17は、遅延部(1)13からの信号と、遅延部(2)14で遅延された信号とを入力して、相関値を算出する。そして、相関算出部17は、相関値に基づいて、遅延された信号の位相と振幅とを補正する。
伝送路の違いで負荷が変化するため、位相だけではなく振幅も補正するものである。
The
Since the load changes depending on the transmission line, not only the phase but also the amplitude is corrected.
電力測定部18は、相関算出部17から出力された信号と、補正された信号とを入力して、両者の差分を算出し、差分信号の電力値を算出する。
The
通信部19は、外部装置であるPC37に接続し、電力測定部18からの電力値をPC37に出力する。
それと共に、通信部19は、PC37からの指示に従って遅延変更部21に遅延時間を設定し、または、遅延設定部22に補正遅延時間を設定する。
尚、通信部19は、請求項に記載した設定部に相当している。
The
At the same time, the
The
ここで、遅延変更部21に設定される遅延時間は、予めPC37に記憶されている特定範囲内の複数の遅延時間の値であり、PC37はこれらの遅延時間を順次切り替えて通信部19に出力し、通信部19を介して遅延変更部21に設定するようになっている。
また、通信部19が遅延設定部22に設定する補正遅延時間は、上述した複数の遅延時間について電力値を測定した結果、差分信号の電力値が最小となった場合の遅延時間に相当しており、更に、アンテナに起因する遅延差が、PC37に記憶されたパラメータで微調整された時間となっている。
すなわち、後述するように、まず、線路長に起因する遅延差を補正するため、差分信号の電力値が最小となる遅延時間が特定され、更に当該遅延時間についてアンテナに起因する遅延差が補正されて、遅延変更部21に設定される補正遅延時間となるものである。
Here, the delay time set in the
Further, the correction delay time set by the
That is, as will be described later, first, in order to correct the delay difference due to the line length, the delay time at which the power value of the difference signal is minimized is specified, and further, the delay difference due to the antenna is corrected for the delay time. Therefore, the correction delay time is set in the
遅延変更部21は、遅延部(1)15,遅延部(2)16に遅延時間を設定するものであり、例えば、通信部19から遅延時間が設定されると、遅延部(2)に当該遅延時間を設定する。また、遅延変更部21は、遅延部(1)15には遅延時間0を設定しておく。
The
遅延設定部22は、通信部19から設定された補正遅延時間を、遅延補正部(1)23及び遅延補正部(2)24に設定する。
尚、ここでは、第1のアンテナの系からの信号を基準としているので、遅延補正部(1)23には予め補正遅延時間として0を設定しておいてもよいし、遅延補正部(1)23を設けない構成としてもよい。
The
Since the signal from the system of the first antenna is used as a reference here, the delay correction unit (1) 23 may be set to 0 as the correction delay time in advance, or the delay correction unit (1) 23 may be set to 0 in advance. ) 23 may not be provided.
これにより、遅延補正部(1)23から出力される第1のアンテナの系からの信号と、遅延補正部(2)24で遅延時間を補正された第2のアンテナの系からの信号との遅延時間が同一となり、信号処理部25において、タイミングの合ったそれぞれの信号を用いて、遅延差を低減した受信信号を得ることができるものである。
As a result, the signal from the system of the first antenna output from the delay correction unit (1) 23 and the signal from the system of the second antenna whose delay time is corrected by the delay correction unit (2) 24 The delay times are the same, and the
[本受信装置における動作:図1]
次に、本受信装置における運用開始前の動作について図1を用いて説明する。
図1に示すように、本受信装置10に接続された信号発生器31において、本受信装置10の受信帯域幅以上の信号が生成されて出力され、当該信号は、信号分配器32において、第1の経路(伝送線路33+35)と、第2の経路(伝送線路34+36)に分配される。
上述したように、伝送線路35と伝送線路36の長さが異なるため、それぞれの経路間で、遅延時間にずれが生じる。
[Operation in this receiver: Fig. 1]
Next, the operation of the receiving device before the start of operation will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the
As described above, since the lengths of the
伝送線路35から本受信装置10に入力された信号(第1の信号とする)は、フィルタ(1)11で帯域制限され、A/D変換部(1)13でディジタル信号に変換されて分岐され、一方は遅延部(1)15に入力されるが、遅延されることなく、そのまま相関算出部17に入力される。
分岐された他方の信号は、遅延補正部(1)23に入力される。
The signal (referred to as the first signal) input from the
The other branched signal is input to the delay correction unit (1) 23.
伝送線路36から本受信装置10に入力された信号(第2の信号とする)は、フィルタ(2)12で帯域制限され、A/D変換部(2)14でディジタル信号に変換されて分岐され、一方は遅延部(2)16に入力され、設定された遅延時間だけ遅延されて、相関算出部17に出力される。
分岐された他方の信号は、遅延補正部(2)15に入力される。
The signal (referred to as the second signal) input from the
The other branched signal is input to the delay correction unit (2) 15.
第1の信号と、遅延された第2の信号は、相関算出部17で相関演算が行われ、相関値が算出されて、相関値に基づいて、遅延された第2の信号の位相及び振幅が補正される。
相関算出部17から出力された第1の信号と、補正された第2の信号は、電力測定部18に入力されて、第1の信号から補正された第2の信号が減算され、差分信号の電力値が測定される。
The
The first signal output from the
電力測定部18から出力された電力測定値は、通信部19を介してPC37に入力される。
PC37では、通信部19の設定先を遅延変更部21に切り替え、予め設定されている特定範囲内の遅延時間の値の一つを通信部19に出力すると共に、通信部19から電力値を受信すると、当該遅延時間に対応付けて記憶し、次の遅延時間の値を設定して、電力値を取得する。PC37は、遅延時間の設定と電力値の取得の処理を、特定範囲内で予め決められている全ての遅延時間の値について繰り返す。
The power measurement value output from the
In the
そして、PC37は、特定範囲内の全ての遅延時間について電力測定値の取得が完了すると、最も電力測定値が小さい遅延時間の値を特定(選択)する。差分信号の電力が最小となる場合とは、2つの経路からの信号が最も等しくなる場合であり、順次設定した遅延時間の中で、当該遅延時間が最適であることを示している。
更に、PC37は、実際にA点及びB点に取り付けられるアンテナ自体の遅延時間に関するパラメータ(アンテナパラメータ)を用いて、特定された遅延時間を微調整する。
Then, when the acquisition of the power measurement values for all the delay times within the specific range is completed, the
Further, the
そして、PC37は、通信部19の設定先を遅延設定部22に切り替え、微調整された遅延時間を補正遅延時間として通信部19に出力する。補正遅延時間は、伝送線路35と伝送線路36の経路における遅延時間の差を補償する最適な時間である。
Then, the
つまり、PC37は、特定範囲内の複数の遅延時間について、順次遅延部(2)16に設定しながら、差分信号の電力値を取得し、電力値が最小となった遅延時間を特定し、アンテナの個体差を反映させた微調整を行って、補正遅延時間を出力する処理を行うものである。
That is, the
通信部19は、PC37から入力された補正遅延時間を遅延設定部22に出力し、遅延設定部22は、入力された補正遅延時間を遅延補正部(2)24に設定する。
これにより、A/D変換部(2)14から出力、分岐された第2の信号の内、他方の信号は、遅延補正部(2)24で補正遅延時間だけ遅延されて、遅延されない第1の信号とタイミングが合った状態で信号処理部25に入力されることになる。
The
As a result, of the second signals output and branched from the A / D converter (2) 14, the other signal is delayed by the delay correction unit (2) 24 by the correction delay time, and is not delayed. It will be input to the
このようにして、運用開始前の本受信装置10では、アンテナからの伝送線路35と伝送線路36における遅延時間の差や、A点及びB点に取り付けられるアンテナの個体差による遅延時間の差を補正して、2つの伝送経路における遅延時間を等しくし、運用時には適切に2つの伝送経路における遅延時間を等しくし、良好な受信信号を得ることができるものである。
尚、通信部19の代わりに、補正遅延時間を求める処理を行う制御部を設け、PC37で行っている処理を受信装置10の内部で行う構成としてもよい。
In this way, in the receiving
In addition, instead of the
[差分信号の電力値測定]
次に、電力測定部18における電力の測定箇所(周波数)について説明する。
電力測定部18において、差分信号の電力を測定する周波数範囲は、受信装置の受信帯域幅全体に亘る範囲としてもよいし、もっと狭い特定の帯域幅分でもよい。
また、狭い帯域を1箇所選択してもよいし、複数の帯域を選択して測定してもよい。
広い周波数範囲を測定する場合、当該周波数範囲に含まれる特定間隔の周波数毎に電力値が測定されるため、遅延時間に対応して記憶される電力値の数も多くなる。
[Measurement of power value of difference signal]
Next, the power measurement location (frequency) in the
The frequency range for measuring the power of the difference signal in the
Further, a narrow band may be selected at one place, or a plurality of bands may be selected for measurement.
When measuring a wide frequency range, the power value is measured for each frequency at a specific interval included in the frequency range, so that the number of power values stored corresponding to the delay time also increases.
そして、本受信装置10では、電力測定部18の入力段に、電力値を測定するように設定された周波数範囲(周波数帯域)に応じたフィルタを設け、所望の帯域について電力値を算出するようにしている。
1つの電力測定部18において、順次帯域を切り替えて電力値を測定してもよいし、複数の電力測定部18を設けて、並列的に測定してもよい。
電力測定部18における電力の測定帯域(中心周波数)及び帯域幅は、PC37から設定される。
Then, in the
One
The power measurement band (center frequency) and bandwidth of the
[最適な遅延時間の選択方法]
次に、最適な遅延時間(パラメータ調整を行う前の遅延時間)を求める場合の選択方法について説明する。
電力値を測定する周波数帯域を複数箇所とした場合、PC37では、それぞれの周波数帯域について、遅延部(2)に設定した遅延時間と、電力測定部18からの電力値とを対応付けて記憶する。
[How to select the optimum delay time]
Next, a selection method for obtaining the optimum delay time (delay time before parameter adjustment) will be described.
When there are a plurality of frequency bands for measuring the power value, the
そして、例えば、遅延時間毎に当該複数の周波数帯域における電力値を合計し、合計値が最小となる遅延時間を最適な遅延時間として選択する方法がある。
また、複数の周波数帯域のうち、特定の周波数帯域における電力値が最小となる遅延時間を最適な遅延時間とする方法もある。
Then, for example, there is a method of summing the power values in the plurality of frequency bands for each delay time and selecting the delay time at which the total value is the minimum as the optimum delay time.
There is also a method in which the delay time at which the power value in a specific frequency band is minimized is set as the optimum delay time among the plurality of frequency bands.
また、複数の帯域について電力値を測定する場合には、遅延時間に対応して複数の電力値が記憶されているので、帯域毎に遅延時間毎の最大の電力値を比較して最大となる電力値を選択し、それらの電力値を比較して、最小となる遅延時間を最適な遅延時間として選択する方法でもよい。
これらの選択方法は、実際の通信状態等に応じて、適宜選択して外部からPC37に設定しておく。また、遅延時間の選択方法は随時変更可能としている。
Further, when measuring the power value for a plurality of bands, since a plurality of power values are stored corresponding to the delay time, the maximum power value for each delay time is compared for each band and becomes the maximum. A method may also be used in which power values are selected, the power values are compared, and the minimum delay time is selected as the optimum delay time.
These selection methods are appropriately selected and set on the
[運用時における本受信装置:図2]
次に、本受信装置の運用時の構成について図2を用いて説明する。図2は、本受信装置の運用時の構成を示す構成ブロック図である。
図2に示すように、運用時には、信号を受信する第1のアンテナ38が図1に示した伝送線路35のA点に接続され、信号を受信する第2のアンテナ39が伝送線路36のB点に接続され、図1に示した伝送線路33,34から先は接続されない。
[This receiving device during operation: Fig. 2]
Next, the operational configuration of this receiver will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a configuration block diagram showing a configuration of the receiving device during operation.
As shown in FIG. 2, during operation, the
上述したように、本受信装置10の運用開始前に、図1の構成を用いて、伝送線路35と伝送線路36における遅延時間の差を補正すると共に、アンテナ38とアンテナ39の違いによる遅延時間の差を補正するように、遅延補正部(2)に補正遅延時間が設定されている。
As described above, before the start of operation of the receiving
遅延設定部22は不揮発性メモリを備えており、通知された補正遅延時間を不揮発性メモリに記憶しておく。これにより、本受信装置10の電源が切断されても、補正遅延時間が消去されることはない。
そして、電源が再投入されると、遅延設定部22は不揮発性メモリから補正遅延時間を読み込んで、遅延補正部(2)24に設定する。
The
Then, when the power is turned on again, the
[3つ以上のアンテナを備えた例:図3]
次に、本受信装置において3つ以上のアンテナを備えた例について図3を用いて説明する。図3は、3つ以上のアンテナを備えた本装置の構成を示す説明図である。
図3に示すように、本受信装置60には、伝送線路62−1,62−2,…62−nを介して、アンテナ61−1,61−2,…61−nが接続されている。
[Example with three or more antennas: Fig. 3]
Next, an example in which the present receiving device is provided with three or more antennas will be described with reference to FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram showing a configuration of the present device including three or more antennas.
As shown in FIG. 3, antennas 61-1, 61-2, ... 61-n are connected to the receiving
図3では、運用時の構成を示しているが、図2と同様に、受信装置60は、各伝送線路62−1,62−2,…62−nに対応する遅延補正部を備え、例えば伝送線路62−1を基準とした場合の他の伝送線路62−2,…62−nの遅延量を補正遅延時間で補正するようになっている。
また、図1の遅延部(1)15、遅延部(2)16のように、各伝送線路に対応する遅延部が設けられている。
Although FIG. 3 shows a configuration during operation, similarly to FIG. 2, the receiving
Further, as shown in the delay section (1) 15 and the delay section (2) 16 in FIG. 1, delay sections corresponding to each transmission line are provided.
また、受信装置60の運用開始前には、図1と同様に、信号分配器31から信号分配器32を介して、伝送線路62−1,62−2,…62−nに共通の信号を出力し、例えば伝送線路62−1基準として、他の各伝送線路の補正遅延時間を求めておく。
Further, before the start of operation of the receiving
具体的には、本受信装置60において、図1に示したように、相関算出部17が、伝送線路62−1と62−2、62−1と62−3、…62−1と62−nの組み合わせについて相関値を算出し、それに基づいて伝送線路62−2、62−3、…62−nからの信号の位相及び振幅を補正し、電力測定部18で各組み合わせの差分信号の電力値を算出する。
Specifically, in the receiving
そして、PC37において、遅延時間とそれに対応する電力値とから、それぞれの組み合わせにおいて伝送線路62−2、62−3、…62−nにおける最適な遅延時間を選択し、アンテナパラメータを用いて調整し、補正遅延時間を求めて、通信部19を介して遅延設定部22に設定する。
そして、遅延設定部22が、各遅延補正部に補正遅延時間を設定するようになっている。
Then, in the
Then, the
これにより、3つ以上のアンテナを備えた構成においても、各伝送線路における遅延及びアンテナの個体差に基づく遅延を遅延補正部で補正することができ、良好な受信信号を得ることができるものである。 As a result, even in a configuration provided with three or more antennas, the delay in each transmission line and the delay based on the individual difference of the antennas can be corrected by the delay correction unit, and a good reception signal can be obtained. is there.
[フィルタ及び信号増幅器を備えた構成例:図4]
次に、フィルタ及び信号増幅器を備えた構成例について図4を用いて説明する。図4は、フィルタ及び信号増幅器を備えた本装置の運用時の構成を示す説明図である。
アンテナからの伝送経路上には、信号の帯域を調整するフィルタや伝送によるロスを補う増幅器が設けられることがある。
[A configuration example including a filter and a signal amplifier: FIG. 4]
Next, a configuration example including a filter and a signal amplifier will be described with reference to FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram showing an operation configuration of the present apparatus including a filter and a signal amplifier.
On the transmission path from the antenna, a filter that adjusts the signal band and an amplifier that compensates for the loss due to transmission may be provided.
図4では、図2の受信装置10の運用時において、アンテナ38の経路にフィルタ63を設け、アンテナ39の経路に信号増幅器64を設けた構成を示している。
このような構成においても、本受信装置10は、運用開始前に、フィルタ63や信号増幅器64を備えた経路全体の遅延量を調整することができるものである。
FIG. 4 shows a configuration in which a
Even in such a configuration, the receiving
例えば、図1に示したPC37が、「伝送線路35a+フィルタ63+伝送線路35b」の経路を基準として、「伝送線路36a+信号増幅器64+伝送線路36b」の遅延時間を補正する補正遅延時間を求め、遅延補正部(2)48に設定することにより、フィルタ63や信号増幅器64があっても、2つの経路の遅延時間を合わせて、精度の高い受信信号を得ることができるものである。
For example, the
[実施の形態の効果]
本発明の実施の形態に係る受信装置及び遅延時間補正方法は、信号を受信する第1のアンテナからの第1の伝送線路35と、信号を受信する第2のアンテナからの第2の伝送線路36における信号の遅延時間の差を補正する受信装置であって、遅延部(2)16が、第2の伝送線路36からの第2の信号を遅延させ、相関算出部17が、第1の伝送線路35からの第1の信号と、遅延された第2の信号との相関値を求め、相関値に基づいて第2の信号の振幅と位相を補正し、電力測定部18が、第1の信号から補正された第2の信号を減算して、減算結果となる差分信号の電力値を算出し、通信部19が、遅延部(2)16に遅延時間を設定し、遅延補正部22に、電力値が最小となる遅延時間を補正遅延時間として設定し、遅延補正部22が、設定された補正遅延時間で第2の伝送線路36からの第2の信号を遅延して、信号処理部25に出力する受信装置及び遅延時間補正方法としているので、受信信号の周波数帯域幅を広げることなく、異なる伝送線路で伝送される信号の遅延差を精度良く検出して、良好な特性の受信信号を得ることができる効果がある。
[Effect of Embodiment]
The receiving device and delay time correction method according to the embodiment of the present invention includes a
また、本受信装置及び本遅延時間補正方法によれば、アンテナ毎の個体差による遅延時間の違いを、パラメータとして記憶しておき、補正遅延時間を当該パラメータで調整するようにしているので、アンテナに起因する遅延差も含めて補正することができ、高精度に遅延時間を補正できる効果がある。 Further, according to the receiving device and the delay time correction method, the difference in the delay time due to the individual difference for each antenna is stored as a parameter, and the correction delay time is adjusted by the parameter. It is possible to correct the delay difference due to the above, and there is an effect that the delay time can be corrected with high accuracy.
また、本受信装置及び本遅延時間補正方法によれば、電力測定部18において、第1の信号から補正された第2の信号を減算した差分信号について、受信装置の受信帯域幅全てに亘って電力値を求めてもよいし、特定の帯域について求めてもよいし、複数の帯域について求めてもよく、受信装置の特性や使用目的に応じて適宜選択することにより、実際の運用に合わせて精度良く遅延差を補正することができる効果がある。
Further, according to the receiving device and the delay time correction method, in the
また、本受信装置に接続されるPC37が、最適な遅延時間を選択する際に、遅延時間毎に電力値を合計し、合計の電力値が最小になる遅延時間を選択してもよいし、特定の周波数帯域の電力値が最小となる遅延時間を選択してもよいし、遅延時間毎に複数の周波数帯域について電力値を測定した場合に、帯域毎に最大の電力値を選択し、帯域間で最大の電力値を比較して、それが最小となる遅延時間を選択してもよく、受信装置の特性や使用目的に応じて適宜選択することにより、実際の運用に合わせて精度良く遅延差を補正することができる効果がある。
Further, when the
本発明は、複数のアンテナからの伝送経路における遅延時間の差を補正して、受信特性を向上させることができる受信装置及び遅延時間補正方法に適している。 The present invention is suitable for a receiving device and a delay time correction method capable of correcting a difference in delay time in transmission paths from a plurality of antennas to improve reception characteristics.
10,40,60…受信装置、 11,41…フィルタ(1)、 12,42…フィルタ(2)、 13,43…A/D変換部(1)、 14,44…A/D変換部(2)、 15…遅延部(1)、 16…遅延部(2)、 17,45…相関算出部、 18…電力測定部、 19…通信部、 21…遅延変更部、 22…遅延設定部、 23,47…遅延補正部(1)、 24,48…遅延補正部(2)、 25,49…信号処理部、 31…信号発生器、 32…信号分配器、 33,34,35,36…伝送線路、 37…PC、 38,39,51,52,61…アンテナ、 46…遅延検出部 10, 40, 60 ... Receiver, 11, 41 ... Filter (1), 12, 42 ... Filter (2), 13, 43 ... A / D converter (1), 14, 44 ... A / D converter (1) 2), 15 ... Delay section (1), 16 ... Delay section (2), 17, 45 ... Correlation calculation section, 18 ... Power measurement section, 19 ... Communication section, 21 ... Delay change section, 22 ... Delay setting section, 23, 47 ... Delay correction unit (1), 24, 48 ... Delay correction unit (2), 25, 49 ... Signal processing unit, 31 ... Signal generator, 32 ... Signal distributor, 33, 34, 35, 36 ... Transmission line, 37 ... PC, 38, 39, 51, 52, 61 ... Antenna, 46 ... Delay detector
Claims (5)
前記第2の伝送経路からの第2の信号の遅延を補正する遅延補正部と、
前記第1の伝送経路からの第1の信号と、前記遅延補正部から出力された第2の信号とを入力して信号処理を行う信号処理部と、
前記第2の信号を設定された遅延時間で遅延させる遅延部と、
前記第1の信号と前記遅延部で遅延された第2の信号との相関値を算出し、前記相関値に基づいて前記遅延された第2の信号の振幅及び位相を補正する相関算出部と、
前記第1の信号から前記相関算出部で補正された第2の信号を減算して差分信号を求め、前記差分信号の電力値を算出する電力測定部と、
前記遅延部に遅延時間を設定し、前記遅延補正部に前記電力値が最小となる遅延時間を補正遅延時間として設定する設定部とを備えたことを特徴とする受信装置。 A first antenna and a second antenna for receiving a signal are provided, and the difference in signal delay time between the first transmission path from the first antenna and the second transmission path from the second antenna can be determined. It is a receiving device to correct
A delay correction unit that corrects the delay of the second signal from the second transmission path, and
A signal processing unit that inputs a first signal from the first transmission path and a second signal output from the delay correction unit to perform signal processing.
A delay unit that delays the second signal with a set delay time,
A correlation calculation unit that calculates the correlation value between the first signal and the second signal delayed by the delay unit, and corrects the amplitude and phase of the delayed second signal based on the correlation value. ,
A power measurement unit obtains a difference signal, calculates the power value of the difference signal by subtracting the second signal corrected by the correlation calculating unit from the first signal,
A receiving device characterized in that the delay unit is provided with a delay time, and the delay correction unit is provided with a setting unit for setting a delay time at which the power value is minimized as a correction delay time.
分配器が、信号発生器からの信号を分配して前記第1の伝送経路及び前記第2の伝送経路に入力し、
遅延部が、前記第2の伝送経路からの第2の信号を遅延させ、
相関算出部が、前記第1の伝送経路からの第1の信号と、前記遅延部で遅延された第2の信号との相関値を算出し、前記相関値に基づいて当該第2の信号の振幅と位相を補正し、
電力測定部が、前記第1の信号から前記相関算出部で補正された第2の信号を減算して差分信号を求め、前記差分信号の電力値を算出し、
設定部が、前記電力測定部からの電力値を外部処理装置に出力すると共に、前記外部処理装置からの指示に従って、前記遅延部に遅延時間を設定し、前記遅延補正部に前記電力値が最小となる遅延時間を補正遅延時間として設定し、
前記遅延補正部が、前記設定された補正遅延時間で前記第2の伝送経路からの第2の信号を遅延することを特徴とする遅延時間補正方法。 A delay time correction method in a receiving device provided with a delay correction unit that corrects the difference in signal delay time between the first transmission path connected to the first antenna and the second transmission path connected to the second antenna. There,
The distributor distributes the signal from the signal generator and inputs it to the first transmission path and the second transmission path.
The delay unit delays the second signal from the second transmission path.
The correlation calculation unit calculates the correlation value between the first signal from the first transmission path and the second signal delayed by the delay unit, and based on the correlation value, of the second signal. Correct the amplitude and phase,
Power measuring section obtains a difference signal by subtracting the second signal corrected by the correlation calculating unit from the first signal, calculates the power value of the difference signal,
The setting unit outputs the power value from the power measurement unit to the external processing device, sets the delay time in the delay unit according to the instruction from the external processing device, and minimizes the power value in the delay correction unit. Set the delay time to be the correction delay time,
A delay time correction method, wherein the delay correction unit delays a second signal from the second transmission path by the set correction delay time.
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