專利名稱：無(wú)線裝置及其校準(zhǔn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線裝置及其校準(zhǔn)方法，特別涉及自適應(yīng)陣列無(wú)線基站中使用的無(wú)線裝置及其校準(zhǔn)方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，作為便攜式電話等移動(dòng)通信系統(tǒng)的無(wú)線基站，使用陣列天線的自適應(yīng)陣列(adaptive array)無(wú)線基站被實(shí)用化。例如在下述文獻(xiàn)中說明了這種自適應(yīng)陣列無(wú)線基站的工作原理。
B.Widrow等人“Adaptive Antenna Systems”，Proc.IEEE，vol.55，No.12，pp.2143-2159(Dec.1967)。
S.P.Applebaum“Adaptive Arrays”，IEEE Trans.Antennas& Propag.，vol.AP-24，No.5，pp.585-598(Sept.1976)。
O.L.Frost，III“Adaptive Least Squares OptimizationSubject to Linear Equality Constraints”，SEL-70-055，TechnicalReport，No.6796-2，Information System Lab.，Stanford Univ.(Aug.1970)。
B.Widrow和S.D.Stearns“Adaptive Signal Processing”，Prentice-Hall，Englewood Cliffs(1985)。
R.A.Monzingo和T.W.Miller“Introduction to AdaptiveArrays”，John Wiley & Sons，New York(1980)。
J.E.Hudson“Adaptive Array Principles”，Peter PeregrinusLtd.，London(1981)。
小R.T.Compton“Adaptive Antennas-Concepts andPerformance”Prentice-Hall，Englewood Cliffs(1988)。
E.Nicolau和D.Zaharia“Adaptive Arrays”，Elsevier，Amsterdam(1989)。
圖68是示意表示這樣的自適應(yīng)陣列無(wú)線基站的工作原理的模式圖。在圖68中，一個(gè)自適應(yīng)陣列無(wú)線基站1配有n個(gè)天線#1、#2、#3、…、#n組成的陣列天線2，其電波到達(dá)范圍以第一斜線區(qū)域3來(lái)表示。另一方面，相鄰的其它無(wú)線基站6的電波到達(dá)范圍以第二斜線區(qū)域7來(lái)表示。
在區(qū)域3內(nèi)，在作為用戶A的終端的便攜式電話4和自適應(yīng)陣列無(wú)線基站1之間進(jìn)行電波信號(hào)的發(fā)送接收(箭頭5)。另一方面，在區(qū)域7內(nèi)，在作為另一用戶B的終端的便攜式電話8和無(wú)線基站6之間不進(jìn)行電波信號(hào)的發(fā)送接收(箭頭9)。
其中，在用戶A的便攜式電話4的電波信號(hào)頻率與用戶B的便攜式電話8的電波信號(hào)頻率碰巧相等時(shí)，根據(jù)用戶B的位置，來(lái)自用戶B的便攜式電話8的電波信號(hào)在區(qū)域3內(nèi)成為不需要的干擾信號(hào)，可能混入到用戶A的便攜式電話4和自適應(yīng)陣列無(wú)線基站1之間的電波信號(hào)中。
這樣，在接收到來(lái)自用戶A和B雙方混合的電波信號(hào)的自適應(yīng)陣列無(wú)線基站1中，如果不實(shí)施任何處理，則輸出混合來(lái)自用戶A和B雙方的信號(hào)，從而妨礙本來(lái)應(yīng)進(jìn)行通話的用戶A的通話。
在自適應(yīng)陣列無(wú)線基站1中，為了從輸出信號(hào)中除去來(lái)自該用戶B的信號(hào)，進(jìn)行如下的處理。圖69表示自適應(yīng)陣列無(wú)線基站1的結(jié)構(gòu)示意方框圖。
首先，假設(shè)來(lái)自用戶A的信號(hào)為A(t)，來(lái)自用戶B的信號(hào)為B(t)，則構(gòu)成圖68的陣列天線2的第1天線#1中的接收信號(hào)x1(t)如下式表示x1(t)＝a1×A(t)+b1×B(t)其中，a1、b1是如下所述實(shí)時(shí)變化的系數(shù)。
其次，第2天線#2中的接收信號(hào)x2(t)如下式表示x2(t)＝a2×A(t)+b2×B(t)其中，a2、b2同樣也是實(shí)時(shí)變化的系數(shù)。
接著，第3天線#3中的接收信號(hào)x3(t)如下式表示x3(t)＝a3×A(t)+b3×B(t)其中，a3、b3同樣也是實(shí)時(shí)變化的系數(shù)。
同樣，第n天線#n中的接收信號(hào)xn(t)如下式表示xn(t)＝an×A(t)+bn×B(t)其中，an、bn同樣也是實(shí)時(shí)變化的系數(shù)。
對(duì)于來(lái)自用戶A的電波信號(hào)，由于構(gòu)成陣列天線2的天線#1、#2、#3、…、#n的各個(gè)相對(duì)位置不同(各天線之間都以電波信號(hào)波長(zhǎng)的5倍、即1米左右的間隔來(lái)配置)，所以上述系數(shù)a1、a2、a3、…、an表示在各個(gè)天線的接收強(qiáng)度上產(chǎn)生差。
此外，上述系數(shù)b1、b2、b3、…、bn也同樣表示對(duì)于來(lái)自用戶B的電波信號(hào)，在天線#1、#2、#3、…、#n各自的接收強(qiáng)度上產(chǎn)生差。由于各用戶進(jìn)行著移動(dòng)，所以這些系數(shù)實(shí)時(shí)變化。
由各個(gè)天線接收的信號(hào)x1(t)、x2(t)、x3(t)、…、xn(t)通過對(duì)應(yīng)的開關(guān)10-1、10-2、10-3、…、10-n進(jìn)入到構(gòu)成自適應(yīng)陣列無(wú)線基站1的接收部1R，被提供到加權(quán)矢量控制部11，并且被分別提供到對(duì)應(yīng)的乘法器12-1、12-2、12-3、…、12-n的一個(gè)輸入。
從加權(quán)矢量控制部11將對(duì)各個(gè)天線中的接收信號(hào)的加權(quán)w1、w2、w3、…、wn施加在這些乘法器的另一個(gè)輸入上。如下所述，這些加權(quán)通過加權(quán)矢量控制部11被實(shí)時(shí)算出。
因此，天線#1中的接收信號(hào)x1(t)經(jīng)乘法器12-1變?yōu)閣1×(a1A(t)+b1B(t))，天線#2中的接收信號(hào)x2(t)經(jīng)乘法器12-2變?yōu)閣2×(a2A(t)+b2B(t))，天線#3中的接收信號(hào)x3(t)經(jīng)乘法器12-3變?yōu)閣3×(a3A(t)+b3B(t))，而天線#n中的接收信號(hào)xn(t)經(jīng)乘法器12-n變?yōu)閣n×(anA(t)+bnB(t))。
這些乘法器12-1、12-2、12-3、…、12-n的輸出用加法器13來(lái)進(jìn)行相加，其輸出如下w1(a1A(t)+b1B(t))+w2(a2A(t)+b2B(t))+w3(a3A(t)+b3B(t))+…+wn(anA(t)+bnB(t))如果將其分成與信號(hào)A(t)相關(guān)的項(xiàng)和與信號(hào)B(t)相關(guān)的項(xiàng)，則變?yōu)?w1a1+w2a2+w3a3+…+wnan)A(t)+(w1b1+w2b2+w3b3+…+wnbn)B(t)其中，如下所述，自適應(yīng)陣列無(wú)線基站1識(shí)別用戶A、B，計(jì)算上述加權(quán)w1、w2、w3、…、wn，使得可以僅提取來(lái)自期望用戶的信號(hào)。例如，在圖69的例中，加權(quán)矢量控制部11為了僅提取來(lái)自本來(lái)應(yīng)通話的用戶A的信號(hào)A(t)，將系數(shù)a1、a2、a3、…、an、b1、b2、b3、…、bn當(dāng)作常數(shù)，信號(hào)A(t)的系數(shù)整體為1，計(jì)算加權(quán)w1、w2、w3、…、wn，使得信號(hào)B(t)的系數(shù)整體為0。
即，加權(quán)矢量控制部11通過解下述聯(lián)立一次方程式，實(shí)時(shí)計(jì)算使信號(hào)A(t)的系數(shù)為1、信號(hào)B(t)的系數(shù)為0的加權(quán)w1、w2、w3、…、wnw1a1+w2a2+w3a3+…+wnan＝1w1b1+w2b2+w3b3+…+wnbn＝0該聯(lián)立一次方程式的解法說明雖被省略，但如在前面列舉的文獻(xiàn)中所述的眾所周知的那樣，目前在自適應(yīng)陣列無(wú)線基站中已經(jīng)被實(shí)用化。
這樣，通過設(shè)定加權(quán)w1、w2、w3、…、wn，加法器13的輸出信號(hào)變?yōu)槿缦履菢虞敵鲂盘?hào)＝1×A(t)+0×B(t)＝A(t)再有，上述用戶A、B的識(shí)別如下進(jìn)行。圖70表示便攜式電話的電波信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)的示意圖。便攜式電話的電波信號(hào)大致由無(wú)線基站已知的信號(hào)序列組成的前置碼、和無(wú)線基站未知的信號(hào)序列組成的數(shù)據(jù)(聲音等)構(gòu)成。
前置碼的信號(hào)序列包括用于辨別該用戶對(duì)于無(wú)線基站來(lái)說是否是應(yīng)通話的期望用戶的信息的信號(hào)序列。自適應(yīng)陣列無(wú)線基站1的加權(quán)矢量控制部11(圖69)對(duì)從存儲(chǔ)器14中取出的用戶A對(duì)應(yīng)的訓(xùn)練信號(hào)和接收的信號(hào)序列進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)行加權(quán)矢量控制(加權(quán)的決定)，使得可抽出被認(rèn)為包括與用戶A對(duì)應(yīng)的信號(hào)序列的信號(hào)。這樣抽出的用戶A的信號(hào)作為輸出信號(hào)SRX(t)從自適應(yīng)陣列無(wú)線基站1輸出到外部。
另一方面，在圖69中，來(lái)自外部的輸入信號(hào)STX(t)輸入到構(gòu)成自適應(yīng)陣列無(wú)線基站1的發(fā)送部1T，被提供給乘法器15-1、15-2、15-3、…、15-n的一個(gè)輸入。對(duì)這些乘法器的另一個(gè)輸入分別復(fù)制并施加加權(quán)矢量控制部11根據(jù)接收信號(hào)算出的加權(quán)w1、w2、w3、…、wn。
這些由乘法器加權(quán)過的輸入信號(hào)通過對(duì)應(yīng)的開關(guān)10-1、10-2、10-3、…、10-n被送到對(duì)應(yīng)的天線#1、#2、#3、…、#n，發(fā)送到圖66的區(qū)域3內(nèi)。
其中，在用與接收時(shí)相同的陣列天線2發(fā)送的信號(hào)中，由于與接收信號(hào)同樣進(jìn)行以用戶A為目標(biāo)的加權(quán)，所以發(fā)送的電波信號(hào)好象對(duì)用戶A具有指向性那樣被用戶A的便攜式電話4接收。圖71是將這樣的用戶A和自適應(yīng)陣列無(wú)線基站1之間的電波信號(hào)的授受圖像化的圖。實(shí)際上，與表示電波到達(dá)范圍的圖68的區(qū)域3進(jìn)行對(duì)比，如圖71的假設(shè)區(qū)域3a所示的那樣，從自適應(yīng)陣列無(wú)線基站1以用戶A的便攜式電話4作為目標(biāo)，將附帶方向性的電波信號(hào)傳播狀態(tài)圖像化。
但是，為了在期望的用戶和自適應(yīng)陣列無(wú)線基站1之間實(shí)現(xiàn)附帶這種方向性的電波信號(hào)的發(fā)送接收，在自適應(yīng)陣列無(wú)線基站1中必須嚴(yán)密地計(jì)算加權(quán)w1、w2、w3、…、wn，用接收部1R和發(fā)送部1T對(duì)接收信號(hào)和發(fā)送信號(hào)進(jìn)行同等地加權(quán)。但是，例如即使完全進(jìn)行加權(quán)的控制，對(duì)接收信號(hào)來(lái)說，發(fā)送信號(hào)的傳輸特性變化，仍然有不能向目標(biāo)傳播發(fā)送信號(hào)的情況。
例如，在圖69所示的自適應(yīng)陣列無(wú)線基站1中，開關(guān)10-1、10-2、10-3、…、10-n和接收部1R對(duì)應(yīng)的乘法器12-1、12-2、12-3、…、12-n之間的距離與開關(guān)10-1、10-2、10-3、…、10-n和發(fā)送部1T對(duì)應(yīng)的乘法器15-1、15-2、15-3、…、15-n之間的距離通常并不完全相同。如果在這些距離上有差，則在各天線發(fā)送接收的接收信號(hào)和發(fā)送信號(hào)之間可能產(chǎn)生相位旋轉(zhuǎn)量的差、振幅變動(dòng)量的差等，從而在作為目標(biāo)的用戶和自適應(yīng)陣列無(wú)線基站之間不能進(jìn)行具有良好的方向性的電波信號(hào)的發(fā)送接收。
雖然在圖69中未示出，但通常開關(guān)10-1、10-2、10-3、…、10-n和接收部1R對(duì)應(yīng)的乘法器之間的路徑分別包括必要的接收電路，這些開關(guān)和發(fā)送部1T的對(duì)應(yīng)乘法器之間的路徑分別包括必要的發(fā)送電路。因此，根據(jù)構(gòu)成這些電路的放大器、濾波器等的特性，在各天線發(fā)送接收的接收信號(hào)和發(fā)送信號(hào)之間也可能產(chǎn)生相位旋轉(zhuǎn)量的差、振幅變動(dòng)量的差等。
因此，在自適應(yīng)陣列無(wú)線基站1中，必須對(duì)構(gòu)成陣列天線2的各天線測(cè)定接收電路的相位旋轉(zhuǎn)量、振幅變動(dòng)量等的傳輸特性、發(fā)送電路的相位旋轉(zhuǎn)量、振幅變動(dòng)量等的傳輸特性，補(bǔ)償其差。以往由于用于測(cè)定這些傳輸特性的測(cè)定電路被另外設(shè)置在自適應(yīng)陣列無(wú)線基站中，所以存在自適應(yīng)陣列無(wú)線基站的電路結(jié)構(gòu)大型化和復(fù)雜化，成本也變高的問題。
本發(fā)明的目的在于提供無(wú)線裝置及其校準(zhǔn)方法，不必設(shè)置特別的測(cè)定電路而用簡(jiǎn)單低價(jià)的結(jié)構(gòu)來(lái)估計(jì)接收電路和發(fā)送電路的傳輸特性之差，并可以進(jìn)行補(bǔ)償。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及可進(jìn)行傳輸特性校準(zhǔn)的無(wú)線裝置，包括n(n是n≥3的整數(shù))個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)、控制裝置、信號(hào)處理電路、存儲(chǔ)器和運(yùn)算電路。
n個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)系統(tǒng)包括天線、共用天線的發(fā)送電路和接收電路。
控制裝置在校準(zhǔn)時(shí)控制從n個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)發(fā)送電路發(fā)送已知信號(hào)，并且用n個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的多個(gè)系統(tǒng)的接收電路可接收發(fā)送的信號(hào)。
信號(hào)處理電路被設(shè)置在各信號(hào)傳輸系統(tǒng)中，對(duì)用該信號(hào)傳輸系統(tǒng)的接收電路接收到的信號(hào)用已知信號(hào)進(jìn)行規(guī)定的信號(hào)處理。
存儲(chǔ)器存儲(chǔ)通過信號(hào)傳輸系統(tǒng)的多個(gè)系統(tǒng)中的信號(hào)處理電路獲得的信號(hào)。
運(yùn)算電路根據(jù)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的信號(hào)，通過信號(hào)分別通過n個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)發(fā)送電路和接收電路來(lái)計(jì)算該信號(hào)中產(chǎn)生的相位旋轉(zhuǎn)量和振幅變動(dòng)量的至少其中一個(gè)的有關(guān)信息。
而且，本發(fā)明涉及用于無(wú)線裝置的校準(zhǔn)方法，該無(wú)線裝置包括天線、各自包括共用天線的發(fā)送電路和接收電路的n(n是n≥3的整數(shù))個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)，該校準(zhǔn)方法包括控制步驟、信號(hào)處理步驟、存儲(chǔ)步驟、運(yùn)算步驟、及校準(zhǔn)步驟。控制步驟在校準(zhǔn)時(shí)控制從n個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)發(fā)送電路發(fā)送已知的信號(hào)，并且用n個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的多個(gè)傳輸系統(tǒng)的接收電路可接收發(fā)送的信號(hào)。信號(hào)處理步驟在各信號(hào)傳輸系統(tǒng)中對(duì)接收電路接收到的信號(hào)用已知信號(hào)來(lái)進(jìn)行規(guī)定的信號(hào)處理。存儲(chǔ)步驟存儲(chǔ)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的多個(gè)系統(tǒng)中的信號(hào)處理的結(jié)果所得的信號(hào)。運(yùn)算步驟根據(jù)存儲(chǔ)的信號(hào)，計(jì)算通過信號(hào)分別通過n個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)發(fā)送電路和接收電路而在該信號(hào)中產(chǎn)生的相位旋轉(zhuǎn)量和振幅變動(dòng)量的至少其中一個(gè)的有關(guān)信息。校準(zhǔn)步驟根據(jù)計(jì)算的信息來(lái)進(jìn)行n個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)發(fā)送電路和接收電路之間的相位旋轉(zhuǎn)量之差和振幅變動(dòng)量之差的至少其中一個(gè)的校準(zhǔn)。
附圖的簡(jiǎn)要說明

圖1表示本發(fā)明的自適應(yīng)陣列無(wú)線基站的第1基本結(jié)構(gòu)主要部分的示意方框圖。
圖2表示本發(fā)明的自適應(yīng)陣列無(wú)線基站的第1基本結(jié)構(gòu)的變形例的示意方框圖。
圖3表示本發(fā)明的自適應(yīng)陣列無(wú)線基站的第2基本結(jié)構(gòu)主要部分的示意方框圖。
圖4表示本發(fā)明的自適應(yīng)陣列無(wú)線基站的第2基本結(jié)構(gòu)的變形例的示意方框圖。
圖5表示第1和第2基本結(jié)構(gòu)的各部分信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)量和振幅變動(dòng)量的圖。
圖6表示在本發(fā)明第1基本結(jié)構(gòu)的自適應(yīng)陣列無(wú)線基站校準(zhǔn)時(shí)信號(hào)的發(fā)送接收狀態(tài)的模式圖。
圖7表示第1基本結(jié)構(gòu)的前半部分操作的流程圖。
圖8表示第1基本結(jié)構(gòu)的后半部分操作流程圖。
圖9表示第1基本結(jié)構(gòu)的變形例的前半部分操作流程圖。
圖10表示第1基本結(jié)構(gòu)的變形例的后半部分操作流程圖。
圖11表示本發(fā)明的第1基本結(jié)構(gòu)的變形例的示意方框圖。
圖12表示圖11所示的變形例的操作流程圖。
圖13表示本發(fā)明的第1基本結(jié)構(gòu)的另一變形例的示意方框圖。
圖14表示圖13所示的變形例的操作流程圖。
圖15表示本發(fā)明的第1基本結(jié)構(gòu)的實(shí)施例1的方框圖。
圖16表示圖15所示的實(shí)施例1的操作流程圖。
圖17表示本發(fā)明的第1基本結(jié)構(gòu)的實(shí)施例2的方框圖。
圖18表示圖17所示的實(shí)施例2的操作流程圖。
圖19表示在本發(fā)明的第2基本結(jié)構(gòu)的自適應(yīng)陣列無(wú)線基站校準(zhǔn)時(shí)信號(hào)的發(fā)送接收狀態(tài)的模式圖。
圖20表示第2基本結(jié)構(gòu)的前半部分操作流程圖。
圖21表示第2基本結(jié)構(gòu)的后半部分操作流程圖。
圖22表示第2基本結(jié)構(gòu)變形例的前半部分操作流程圖。
圖23表示第2基本結(jié)構(gòu)變形例的后半部分操作流程圖。
圖24表示本發(fā)明的第2基本結(jié)構(gòu)變形例的示意方框圖。
圖25表示圖24所示的變形例的前半部分操作流程圖。
圖26表示圖24所示的變形例的后半部分操作流程圖。
圖27表示本發(fā)明的第2基本結(jié)構(gòu)的另一變形例的示意方框圖。
圖28表示圖27所示的變形例的前半部分操作流程圖。
圖29表示圖27所示的變形例的后半部分操作流程圖。
圖30表示本發(fā)明的第2基本結(jié)構(gòu)的實(shí)施例3的方框圖。
圖31表示圖30所示的實(shí)施例3的操作流程圖。
圖32表示本發(fā)明的第2基本結(jié)構(gòu)的實(shí)施例4的方框圖。
圖33是說明圖32所示的實(shí)施例4的操作流程圖。
圖34表示本發(fā)明的實(shí)施例5的具體電路結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖35表示圖34所示的實(shí)施例5的操作流程圖。
圖36表示圖35的操作計(jì)算例行程序的流程圖。
圖37表示本發(fā)明的實(shí)施例6的具體電路結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖38表示本發(fā)明的實(shí)施例7的具體電路結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖39概括性地表示本發(fā)明的實(shí)施例6和實(shí)施例7的操作流程圖。
圖40表示圖39的操作計(jì)算例行程序的流程圖。
圖41表示圖39的操作計(jì)算例行程序的流程圖。
圖42表示本發(fā)明的實(shí)施例8的具體電路結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖43表示本發(fā)明的實(shí)施例9的具體電路結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖44表示圖39的操作計(jì)算例行程序的流程圖。
圖45表示圖39的操作計(jì)算例行程序的流程圖。
圖46表示本發(fā)明的實(shí)施例10的具體電路結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖47表示圖46所示的實(shí)施例10的操作流程圖。
圖48表示本發(fā)明的實(shí)施例11的具體電路結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖49表示本發(fā)明的實(shí)施例12的具體電路結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖50概括性地表示本發(fā)明實(shí)施例11和12的操作流程圖。
圖51表示本發(fā)明的實(shí)施例13的具體電路結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖52表示本發(fā)明的實(shí)施例14的具體電路結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖53表示本發(fā)明的實(shí)施例15的具體電路結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖54表示圖53所示的實(shí)施例15的計(jì)算例行程序流程圖。
圖55表示本發(fā)明的實(shí)施例16的具體電路結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖56是說明本發(fā)明的實(shí)施例17的前半部分操作流程圖。
圖57表示圖56的操作計(jì)算例行程序流程圖。
圖58表示本發(fā)明的實(shí)施例18的前半部分操作流程圖。
圖59表示本發(fā)明的實(shí)施例18的后半部分操作流程圖。
圖60表示本發(fā)明的實(shí)施例18的變形例的前半部分操作流程圖。
圖61表示本發(fā)明的實(shí)施例18的變形例后半部分操作流程圖。
圖62表示本發(fā)明的實(shí)施例19的后半部分操作流程圖。
圖63表示本發(fā)明的實(shí)施例20的前半部分操作流程圖。
圖64表示本發(fā)明的實(shí)施例20的后半部分操作流程圖。
圖65表示本發(fā)明的實(shí)施例21的具體電路結(jié)構(gòu)的流程圖。
圖66表示本發(fā)明的第3基本結(jié)構(gòu)的實(shí)施例23的方框圖。
圖67表示本發(fā)明的第3基本結(jié)構(gòu)的實(shí)施例24的方框圖。
圖68在概念上表示自適應(yīng)陣列無(wú)線基站的基本操作模式圖。
圖69表示自適應(yīng)陣列無(wú)線基站結(jié)構(gòu)的示意方框圖。
圖70表示便攜式電話的電波信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖71是將自適應(yīng)陣列無(wú)線基站與用戶之間的電波信號(hào)的授受圖像化的模式圖。
實(shí)施發(fā)明的最佳形態(tài)[第1基本結(jié)構(gòu)的概要]圖1表示本發(fā)明的自適應(yīng)陣列無(wú)線基站的第1基本結(jié)構(gòu)的主要部分的示意方框圖。圖1的基本結(jié)構(gòu)僅示出自適應(yīng)陣列無(wú)線基站內(nèi)與本發(fā)明有關(guān)的相位旋轉(zhuǎn)量和振幅變動(dòng)量的估計(jì)以及與它們的校準(zhǔn)有關(guān)的部分，上述圖69所示的用于接收信號(hào)和發(fā)送信號(hào)加權(quán)的接收部1R和發(fā)送部1T所對(duì)應(yīng)的部分省略圖示。在以后說明的各實(shí)施例中也是這樣。
圖1所示的自適應(yīng)陣列無(wú)線基站包括信號(hào)處理電路20；構(gòu)成陣列天線的n個(gè)天線振子ANT1、…、ANTj、…、ANTk、…、ANTn；對(duì)應(yīng)于各個(gè)天線振子設(shè)置的天線共用器SW1、…SWj、…、SWk、…、SWn；對(duì)應(yīng)于各個(gè)天線振子，在天線共用器和信號(hào)處理電路20之間設(shè)置的發(fā)送電路TX1、…、TXj、…、TXk、…、TXn；以及接收電路RX1、…、RXj、…、RXk、…、RXn。
信號(hào)處理電路20包括存儲(chǔ)器21，用于校準(zhǔn)時(shí)預(yù)先存儲(chǔ)應(yīng)從各個(gè)天線振子發(fā)送的已知信號(hào)S1(t)、…、Sj(t)、…、Sk(t)、…、Sn(t)，并且存儲(chǔ)后述計(jì)算出的各信號(hào)；控制裝置22，在該存儲(chǔ)器21之間進(jìn)行控制信號(hào)和數(shù)據(jù)的發(fā)送接收；對(duì)應(yīng)于各個(gè)天線振子，在存儲(chǔ)器21和發(fā)送電路TX之間設(shè)置的移相器PS1、…、PSj、…、PSk、…、PSn，衰減器ATT1、…、ATTj、…、ATTk、…、ATTn及發(fā)送信號(hào)輸出裝置SG1、…、SGj、…、SGk、…、SGn；和對(duì)應(yīng)于各個(gè)天線振子，在接收電路RX和存儲(chǔ)器21之間設(shè)置的接收信號(hào)測(cè)定裝置SM1、…、SMj、…、SMk、…、SMn，相位提取電路PE1、…、PEj、…、PEk、…、PEn及振幅提取電路AE1、…、AEj、…、AEk、…、AEn。
再有，各個(gè)發(fā)送電路TX1、…、TXj、…、TXk、…、TXn例如由變頻器、放大器、濾波器、擴(kuò)頻器等組成，總稱為從對(duì)應(yīng)的發(fā)送信號(hào)輸出裝置SG至對(duì)應(yīng)的天線共用器SW的路徑上存在的電路。再有，在圖2以后的各圖中，在圖示的情況下，省略各發(fā)送電路TX的圖示，各發(fā)送信號(hào)輸出裝置SG和對(duì)應(yīng)的天線共用器SW之間的線路TX表示存在這樣的發(fā)送電路。
同樣，各個(gè)接收電路RX1、…、RXj、…、RXk、…、RXn例如由變頻器、放大器、濾波器、解擴(kuò)器等組成，總稱為從對(duì)應(yīng)的天線共用器SW至對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)測(cè)定裝置SM的路徑上存在的電路。再有，在圖2以后的各圖中，在圖示的情況下，省略各接收電路RX的圖示，各天線共用器SW和對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)測(cè)定裝置SM之間的線路RX表示存在這樣的接收電路。
在校準(zhǔn)時(shí)，從存儲(chǔ)器21輸出的對(duì)應(yīng)于各個(gè)天線振子的已知信號(hào)S1(t)、…、Sj(t)、…、Sk(t)、…、Sn(t)通過對(duì)應(yīng)的移相器PS1、…、PSj、…、PSk、…、PSn僅旋轉(zhuǎn)θ1、…、θj、…、θk、…、θn相位，變?yōu)樾盘?hào)S1(t)exp(iθ1)、…、Sj(t)exp(iθj)、…、Sk(t)exp(iθk)、…、Sn(t)exp(iθn)。再有，各個(gè)移相器的相位旋轉(zhuǎn)量由來(lái)自控制裝置22的控制信號(hào)來(lái)控制。
這些相位旋轉(zhuǎn)過的信號(hào)分別通過對(duì)應(yīng)的衰減器ATT1、…、ATTj、…、ATTk、…、ATTn僅變動(dòng)A1、…、Aj、…、Ak、…、An振幅，變?yōu)樾盘?hào)A1S1(t)exp(iθ1)、…、AjSj(t)exp(iθj)、…、AkSk(t)exp(iθk)、…、AnSn(t)exp(iθn)。再有，各個(gè)衰減器的振幅變動(dòng)量由來(lái)自控制裝置22的控制信號(hào)來(lái)控制。
這些信號(hào)被分別從對(duì)應(yīng)的發(fā)送信號(hào)輸出裝置SG1、…、SGj、…、SGk、…、SGn發(fā)送，通過對(duì)應(yīng)的發(fā)送電路TX1、…、TXj、…、TXk、…、TXn提供到對(duì)應(yīng)的天線共用器SW1、…SWj、…、SWk、…、SWn。
各個(gè)天線共用器SW根據(jù)來(lái)自控制裝置22的控制信號(hào)，進(jìn)行切換，使得將來(lái)自對(duì)應(yīng)的發(fā)送電路TX的信號(hào)有選擇地提供給對(duì)應(yīng)的天線振子ANT或接收電路RX的其中一個(gè)上。
從各個(gè)天線共用器SW提供給對(duì)應(yīng)的天線振子ANT的信號(hào)作為電波信號(hào)被發(fā)射。再有，在天線共用器SW未連接到天線振子端的情況下，進(jìn)入該天線共用器的發(fā)送信號(hào)原封不動(dòng)地由對(duì)應(yīng)的接收電路RX接收。
另一方面，在校準(zhǔn)時(shí)，由各個(gè)天線振子ANT1、…、ANTj、…、ANTk、…、ANTn接收的信號(hào)通過對(duì)應(yīng)的天線共用器SW1、…、SWj、…、SWk、…、SWn提供到對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)測(cè)定裝置SM1、…、SMj、…、SMk、…、SMn。再有，如上所述，在天線共用器SW未連接到天線振子端的情況下，不是來(lái)自天線振子，而來(lái)自對(duì)應(yīng)的發(fā)送電路TX的信號(hào)被提供到對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)測(cè)定裝置SM。
由這些接收信號(hào)測(cè)定裝置接收到的信號(hào)被分別同時(shí)提供到對(duì)應(yīng)的相位提取電路PE1、…、PEj、…、PEk、…、PEn和振幅提取電路AE1、…、AEj、…、AEk、…、AEn。如下所述，由這些相位提取電路PE和振幅提取電路AE提取的信息提供到存儲(chǔ)器21，存儲(chǔ)在該存儲(chǔ)器中。
再有，發(fā)送信號(hào)輸出裝置SG1、…、SGj、…、SGk、…、SGn和接收信號(hào)測(cè)定裝置SM1、…、SMj、…、SMk、…、SMn的操作由來(lái)自控制裝置22的控制信號(hào)來(lái)控制。
以下，將通過各個(gè)天線振子的與信號(hào)的發(fā)送接收有關(guān)的一組電路結(jié)構(gòu)稱為(信號(hào))傳輸系統(tǒng)。
再有，在校準(zhǔn)以外的通常的信號(hào)發(fā)送接收時(shí)，不是來(lái)自存儲(chǔ)器21的已知信號(hào)，而是通過圖中未示出的發(fā)送部(參照?qǐng)D69的1T)對(duì)各傳輸系統(tǒng)進(jìn)行加權(quán)的發(fā)送信號(hào)經(jīng)圖中未示出的信號(hào)路徑被提供給該傳輸系統(tǒng)的移相器PS，之后通過衰減器ATT、發(fā)送信號(hào)輸出裝置SG、發(fā)送電路TX、及天線共用器SW經(jīng)天線振子ANT被發(fā)送。此外，各天線振子ANT接收到的信號(hào)通過該傳輸系統(tǒng)的天線共用器SW、接收電路RX由接收信號(hào)測(cè)定裝置SM接收后，不通過相位提取電路PE和振幅提取電路AE，而通過圖中未示出的信號(hào)路徑提供給圖中未示出的接收部(參照?qǐng)D69的1R)，并進(jìn)行加權(quán)處理，作為輸出信號(hào)供給外部。
圖2表示圖1的自適應(yīng)陣列無(wú)線基站1的基本結(jié)構(gòu)的變形例的示意方框圖。圖2的結(jié)構(gòu)除了以下點(diǎn)之外與圖1所示的第一基本結(jié)構(gòu)相同。
即，在圖1中，各個(gè)傳輸系統(tǒng)的移相器PS和衰減器ATT被設(shè)置在信號(hào)處理電路20內(nèi)部，但在圖2所示的變形例中，這些移相器PS和衰減器ATT被設(shè)置在信號(hào)處理電路20的外部、即設(shè)置在該傳輸系統(tǒng)的發(fā)送信號(hào)輸出裝置SG和發(fā)送電路TX之間。
這樣，就移相器PS和衰減器ATT的配置場(chǎng)所來(lái)說，如果在存儲(chǔ)器21和各天線共用器SW之間則沒有制約，圖中雖未特別示出，但可以將移相器PS和衰減器ATT的一個(gè)配置在信號(hào)處理電路20內(nèi)部，而將另一個(gè)配置在信號(hào)處理電路20外部。此外，也可以將移相器PS和衰減器ATT雙方都設(shè)置在信號(hào)處理電路20的內(nèi)部或外部。
圖3表示本發(fā)明的自適應(yīng)陣列無(wú)線基站的第2基本結(jié)構(gòu)主要部分的示意方框圖。圖3所示的第2基本結(jié)構(gòu)除了以下方面之外與圖1所示的第1基本結(jié)構(gòu)相同。
就是說，從控制裝置22不將控制信號(hào)提供給各傳輸系統(tǒng)的天線共用器SW，而如圖1的第1基本結(jié)構(gòu)那樣，不切換各天線共用器SW，使得來(lái)自發(fā)送電路TX的信號(hào)被直接提供到接收電路RX。因此，來(lái)自各傳輸系統(tǒng)的發(fā)送電路TX的信號(hào)必然通過對(duì)應(yīng)的天線共用器SW從天線振子ANT發(fā)送，用天線振子ANT接收到的信號(hào)通過對(duì)應(yīng)的天線共用器SW被提供到接收電路RX。其它結(jié)構(gòu)與圖1的第1基本結(jié)構(gòu)相同，這里不重復(fù)進(jìn)行說明。
圖4表示圖3的自適應(yīng)陣列無(wú)線基站的第2基本結(jié)構(gòu)的變形例的示意方框圖。圖4的結(jié)構(gòu)除了以下方面之外與圖3所示的第2基本結(jié)構(gòu)相同。
即，在圖3中，各個(gè)傳輸系統(tǒng)的移相器PS和衰減器ATT被設(shè)置在信號(hào)處理電路20內(nèi)部，但在圖4所示的變形例中，這些移相器PS和衰減器ATT被設(shè)置在信號(hào)處理電路20的外部。
為了說明圖2的變形例，對(duì)于移相器PS和衰減器ATT的配置場(chǎng)所來(lái)說，只要在存儲(chǔ)器21和各天線共用器SW之間就沒有限制，圖中雖未特別示出，但可以將移相器PS和衰減器ATT的一個(gè)配置在信號(hào)處理電路20內(nèi)部，而將另一個(gè)配置在其外部。此外，也可以將移相器PS和衰減器ATT都設(shè)置在信號(hào)處理電路20的內(nèi)部或外部。
以下，分別說明第1和第2基本結(jié)構(gòu)的工作原理和具體的實(shí)施形態(tài)，但在此之前，對(duì)以后說明中使用的各種變量進(jìn)行以下定義Sj(t)從第j號(hào)發(fā)送信號(hào)輸出裝置SGj輸出的已知信號(hào)RXjk(t)從第j號(hào)發(fā)送信號(hào)輸出裝置SGj輸出的信號(hào)Sj(t)，但由第k號(hào)的接收信號(hào)測(cè)定裝置SMk來(lái)測(cè)定的信號(hào)θj信號(hào)通過第j號(hào)移相器PSj產(chǎn)生的信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)量ΔφRXj信號(hào)通過第j號(hào)接收電路RXj產(chǎn)生的信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)量ΔφTXj信號(hào)通過第j號(hào)發(fā)送電路TXj產(chǎn)生的信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)量φjk信號(hào)通過從第j號(hào)天線共用器SWj至第j號(hào)天線振子ANTj產(chǎn)生的信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)量、通過從第j號(hào)天線振子ANTj至第k號(hào)天線振子ANTk傳播電波信號(hào)產(chǎn)生的信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)量、以及信號(hào)通過從第k號(hào)天線振子ANTk至第k號(hào)天線共用器SWk產(chǎn)生的信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)量的合計(jì)值A(chǔ)j信號(hào)通過第j號(hào)衰減器ATTj產(chǎn)生的信號(hào)的振幅變動(dòng)量ARXj信號(hào)通過第j號(hào)接收電路RXj產(chǎn)生的信號(hào)的振幅變動(dòng)量ATXj信號(hào)通過第j號(hào)發(fā)送電路TXj產(chǎn)生的信號(hào)的振幅變動(dòng)量Ajk信號(hào)通過從第j號(hào)天線共用器SWj至第j號(hào)天線振子ANTj產(chǎn)生的信號(hào)的振幅變動(dòng)量、通過從第j號(hào)天線振子ANTj至第k號(hào)天線振子ANTk傳播電波信號(hào)產(chǎn)生的信號(hào)的振幅變動(dòng)量、以及信號(hào)通過從第k號(hào)天線振子ANTk至第k號(hào)天線共用器SWk產(chǎn)生的信號(hào)的振幅變動(dòng)量的合計(jì)值n天線振子數(shù)(傳輸系統(tǒng)的數(shù)目)再有，圖5表示在上述各種變量中將信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)量和振幅變動(dòng)量表示在前面說明的第1和第2基本結(jié)構(gòu)的對(duì)應(yīng)部位上的圖。
圖6模式地表示圖1所示的在本發(fā)明第1基本結(jié)構(gòu)的自適應(yīng)陣列無(wú)線基站校準(zhǔn)時(shí)信號(hào)的發(fā)送接收狀況圖。以下，參照?qǐng)D6來(lái)說明本發(fā)明第1基本結(jié)構(gòu)的自適應(yīng)陣列無(wú)線基站的工作原理。
首先，在校準(zhǔn)時(shí)，根據(jù)來(lái)自控制裝置22的控制信號(hào)，例如將第j號(hào)傳輸系統(tǒng)的移相器PSj的相位旋轉(zhuǎn)量設(shè)為0，將衰減器ATTj的振幅變動(dòng)量設(shè)為1(＝0dB)。然后，從存儲(chǔ)器21通過控制裝置22的控制來(lái)輸出對(duì)該第j號(hào)傳輸系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的已知信號(hào)Sj(t)，通過該傳輸系統(tǒng)的移相器PSj、衰減器ATTj、發(fā)送信號(hào)輸出裝置SGj、發(fā)送電路TXj、天線共用器SWj、以及天線振子ANTj作為電波信號(hào)被送出。
發(fā)送的電波信號(hào)被除了第j號(hào)傳輸系統(tǒng)之外的所有各個(gè)傳輸系統(tǒng)、例如第k號(hào)傳輸系統(tǒng)的天線振子ANTk和接收電路RXk接收，由接收信號(hào)發(fā)送裝置SMk作為接收信號(hào)RXjk(t)來(lái)測(cè)定。
再有，通過來(lái)自控制裝置22的控制信號(hào)來(lái)切換第j號(hào)傳輸系統(tǒng)的天線共用器SWj的開關(guān)，使得發(fā)送電路TXj可連接到相同傳輸系統(tǒng)的接收電路RXj，從而來(lái)自發(fā)送電路TXj的發(fā)送信號(hào)被該傳輸系統(tǒng)本身的接收電路RXj接收，由接收信號(hào)測(cè)定裝置SMj作為接收信號(hào)RXjj(t)來(lái)測(cè)定。
從第j號(hào)傳輸系統(tǒng)送出的第k號(hào)傳輸系統(tǒng)接收測(cè)定的信號(hào)RXjk(t)用下式(1-1)來(lái)表示，而且從第1號(hào)至第n號(hào)依次切換發(fā)送信號(hào)的第j號(hào)傳輸系統(tǒng)，其每次從第1號(hào)至第n號(hào)的所有傳輸系統(tǒng)接收測(cè)定的信號(hào)RXjk(t)用下式(1-2)來(lái)表示。
RXjk(t)＝AjkATXjARXkexp{i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)}Sj(t)+njk(t)，(k＝1、2、…、n)…(1-1)RXjk(t)＝AjkATXjARXkexp{i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)}Sj(t)+njk(t)，(j＝1、2、…、n)(k＝1、2、…、n)其中，Ajk＝1，φjk＝0，(j＝k時(shí)) …(1-2)再有，在這些式中，njk(t)表示噪聲，i表示虛數(shù)單位(i2＝-1)。
接著，如果用發(fā)送時(shí)的已知信號(hào)Sj(t)來(lái)除上述式(1-2)的兩邊，則變?yōu)橄率鍪?1-3)表示的那樣，而且如果對(duì)該式的兩邊計(jì)算自然對(duì)數(shù)，則變成下述式(1-4)表示的那樣。
AjkATXjARXkexp{i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)}+njk(t)/Sj(t)＝RXjk(t)/Sj(t)…(1-3)loge[AjkATXjARXkexp{i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)}+njk(t)/Sj(t)]＝loge[RXjk(t)/Sj(t)]…(1-4)再有，在這些式中，loge[·]意味著[·]的自然對(duì)數(shù)。其中，將式(1-4)的左邊表示為loge[v+w]，其中
AjkATXjARXkexp{i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)}＝vnjk(t)/Sj(t)＝w其中，如果假設(shè)信號(hào)功率與噪聲功率比(S/N比)充分好，則有v＞w。
如果將進(jìn)行上述那樣置換的式(1-4)的左邊進(jìn)行泰勒展開，則變?yōu)橄率鍪?1-5)，如上所述，由于假設(shè)S/N充分好(|w/v|＜＜1)，所以式(1-5)右邊的w/v以后的項(xiàng)可以忽略。其中，根據(jù)前式(1-4)的右邊和式(1-5)的右邊，可導(dǎo)出下述等式(1-6)。
loge[v+w]＝loge[v]+w/v-(w/v)2/2+(w/v)3/3-… …(1-5)loge[AjkATXjARXk]+i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)＝loge[RXjk(t)/Sj(t)]…(1-6)如果著眼于上述的式(1-6)的虛數(shù)部，則可導(dǎo)出下述的式(1-7)，而如果著眼于實(shí)數(shù)部，則可導(dǎo)出下述的式(1-8)。再有，在這些式中，Im[·]意味著[·]的虛數(shù)部，而Re[·]意味著[·]的實(shí)數(shù)部。
φjk+ΔφTXj+ΔφRXk＝Im[loge{RXjk(t)/Sj(t)}]＝Im[loge{RXjk(t)}]-Im[loge{Sj(t)}](j＝1，2，…，n)，(k＝1，2，…，n)其中，φjk＝0，(j＝k時(shí)) …(1-7)loge[AjkATXjARXk]＝Re[loge{RXjk(t)/Sj(t)}]＝Re[loge{RXjk(t)}]-Re[loge{Sj(t)}](j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)、其中，Ajk＝1，(j＝k時(shí)) …(1-8)通過以上的處理，分別分離出與相位有關(guān)的方程式(1-7)和與振幅有關(guān)的方程式(1-8)。
其中，這些式中的RXjk(t)實(shí)際上是被測(cè)定的接收信號(hào)，而Sj(t)是已知信號(hào)。因此，通過計(jì)算可以容易地求出式(1-7)和式(1-8)的各自右邊的值。
因此，如果將通過式(1-7)和式(1-8)的各自右邊的計(jì)算而求出的值作為Yjk、Xjk，則各自的式可表示為下述式(1-9)和式(1-10)。
Yjk＝φjk+ΔφTXj+ΔφRXk，(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，φjk＝0，(j＝k時(shí)) …(1-9)
Xjk＝loge[Ajk]+loge[ATXj]+loge[ARXk]，(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，Ajk＝1，(j＝k時(shí)) …(1-10)上述與相位有關(guān)的式(1-9)是n2個(gè)一次方程式組成的聯(lián)立一次方程式，可如下述式(1-11)那樣來(lái)實(shí)現(xiàn)。
Y11＝ΔφTX1+ΔφRX1Y12＝φ12+ΔφTX1+ΔφRX2Ynn＝ΔφTXn+ΔφRXn…(1-11)其中，φjk和φkj是各自傳播的方向相反、但通過完全相同的電路或傳播路徑的信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)量，這些值相互一致(其中，j≠k)。因此，聯(lián)立一次方程式(1-11)中的未知變量φjk的個(gè)數(shù)是n(n-1)/2個(gè)，而未知變量ΔφTXj、ΔφRXk的個(gè)數(shù)是2n個(gè)((j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n))。因此，上述聯(lián)立一次方程式(1-11)的未知變量總計(jì)為(n2+3n)/2個(gè)。
另一方面，上述與振幅有關(guān)的式(1-10)也是n2個(gè)一次方程式組成的聯(lián)立一次方程式，如下述的式(1-12)那樣來(lái)表示。
X11＝loge[ATX1]+loge[ARX1]X12＝loge[A12]+loge[ATX1]+loge[ARX2]Xnn＝log2[ATXn]+log2[ARXn] …(1-12)其中，Ajk和Akj是各自傳播的方向相反、但通過完全相同的電路或傳播路徑的信號(hào)的振幅變動(dòng)量，這些值相互一致(其中，j≠k)。因此，聯(lián)立一次方程式(1-12)中的未知變量loge[Ajk]的個(gè)數(shù)是n(n-1)/2個(gè)，而未知變量loge[ATXj]、loge[ARXk]的個(gè)數(shù)是2n個(gè)((j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n))。因此，上述聯(lián)立一次方程式(1-12)的未知變量總計(jì)為(n2+3n)/2個(gè)。
為了解這些聯(lián)立一次方程式，構(gòu)成各聯(lián)立一次方程式的式的總數(shù)n2必須至少與未知變量的個(gè)數(shù)(n2+3n)/2相同。即，在n為3以上時(shí)，由于n2≥(n2+3n)/2成立，所以如果信號(hào)傳輸系統(tǒng)的數(shù)n在3以上，則在聯(lián)立一次方程式(1-11)和(1-12)的各個(gè)式中，方程式的個(gè)數(shù)大于未知變量的個(gè)數(shù)，所以在雙方的聯(lián)立一次方程式中可以求所有的未知變量的值。
就是說，通過解這些聯(lián)立一次方程式(1-11)和(1-12)，在所有的傳輸系統(tǒng)中，可以算出通過發(fā)送電路TXj(j＝1、2、…、n)產(chǎn)生的信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)量ΔφTXj和振幅變動(dòng)量ATXj、以及通過接收電路RXj產(chǎn)生的信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)量ΔφRXj和振幅變動(dòng)量ARXj。
然后，將通過這樣的計(jì)算估計(jì)出的、各傳輸系統(tǒng)的接收電路和發(fā)送電路之間的相位旋轉(zhuǎn)量之差的信息提供給該傳輸系統(tǒng)的移相器，將有關(guān)各傳輸系統(tǒng)的接收電路和發(fā)送電路之間的振幅變動(dòng)量之差的信息提供給該傳輸系統(tǒng)的衰減器，對(duì)各傳輸系統(tǒng)補(bǔ)償接收信號(hào)和發(fā)送信號(hào)之間的相位旋轉(zhuǎn)量之差和振幅變動(dòng)量之差，可以進(jìn)行傳輸特性的校準(zhǔn)。
再有，在上述工作原理的說明中，計(jì)算用已知信號(hào)Sj(t)除測(cè)定的信號(hào)RXjk(t)所得的信號(hào)的自然對(duì)數(shù)，分離為虛數(shù)部和實(shí)數(shù)部，但即使采用具有可將輸入信號(hào)分離成實(shí)數(shù)部和虛數(shù)部并輸出的功能的正交檢波電路，也可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的自適應(yīng)陣列無(wú)線基站的工作原理。即，即使采用從正交檢波電路輸出的I信號(hào)和Q信號(hào)，也可以容易地提取接收信號(hào)的相位分量和振幅分量。
比如說，將用已知信號(hào)除測(cè)定的接收信號(hào)所得的式(1-3)的右邊的信號(hào){RXjk(t)/Sj(t)}輸入到正交檢波電路，成為分離為I信號(hào)和Q信號(hào)的信號(hào)。這里，如果設(shè)正交檢波電路的輸入信號(hào)的振幅值為A，則用下式來(lái)表示。
A＝(I2+Q2)1/2另一方面，如果設(shè)正交檢波電路的輸入信號(hào)的相位值為θ，則用下式來(lái)表示。
θ＝Tan-1(Q/I)(Q＞0時(shí))θ＝Tan-1(Q/I)+π(Q＜0時(shí))其中，0＜Tan-1(Q/I)＜π。
因此，使用這樣的正交檢波電路，也可以容易地分離相位分量和振幅分量。再有，使用正交檢波電路來(lái)抽取相位分量和正交成分的技術(shù)本身是眾所周知的技術(shù)。
在使用這樣的正交檢波電路來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第1基本結(jié)構(gòu)的情況下，若相位抽取電路的輸出信號(hào)為Yjk，振幅抽取電路的輸出信號(hào)為Xjk，則用下式表示。
Yjk＝φjk+ΔφTXj+ΔφRXkXjk＝AjkATXjARXk因此，可以將接收信號(hào)分離為與相位有關(guān)的方程式和與振幅有關(guān)的方程式，以下，通過按與至此說明的步驟相同的步驟，可以計(jì)算發(fā)送電路和接收電路之間的相位旋轉(zhuǎn)量差和振幅變動(dòng)量差。
再有，在以下說明的各實(shí)施例中，在從用已知信號(hào)除接收信號(hào)所得的信號(hào)中提取相位分量和振幅分量時(shí)，都可使用上述的正交檢波電路技術(shù)。
再有，由于發(fā)送電路和接收電路的傳輸特性因氣溫等外部因素而常常變化，所以在本發(fā)明的自適應(yīng)陣列無(wú)線基站中，按每隔幾小時(shí)、一日數(shù)次的頻度來(lái)進(jìn)行上述那樣的傳輸特性的估計(jì)和校準(zhǔn)。
上述本發(fā)明的第1基本結(jié)構(gòu)的操作實(shí)際上通過構(gòu)成信號(hào)處理電路2的微計(jì)算機(jī)以軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖7和圖8是使用微計(jì)算機(jī)以軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)上述第1基本結(jié)構(gòu)的操作時(shí)的流程圖。
首先，按規(guī)定的定時(shí)(或來(lái)自外部的指令)發(fā)出相位和振幅誤差的估計(jì)命令后，開始上述的校準(zhǔn)操作。
首先，在步驟S1-1中，選擇j＝1號(hào)的傳輸系統(tǒng)，在步驟S1-2中，設(shè)該傳輸系統(tǒng)的移相器PS1的相位旋轉(zhuǎn)量為0，衰減器ATT1的振幅變動(dòng)量A1為1(＝0dB)。然后，從存儲(chǔ)器21輸出與該第1號(hào)傳輸系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的已知信號(hào)S1(t)。
接著，在步驟S1-3中，將變量k設(shè)定為1，在步驟S1-4中，判斷該傳輸系統(tǒng)是否符合k＝1號(hào)。這里，由于k＝j(luò)＝1，所以在步驟S1-5中，切換天線共用器SW1，使得該傳輸系統(tǒng)的發(fā)送電路TX1和接收電路RX1連接。
接著，在步驟S1-6中，通過第1號(hào)傳輸系統(tǒng)的接收信號(hào)測(cè)定裝置SM1，根據(jù)上述式(1-1)來(lái)測(cè)定接收信號(hào)RX11(t)，按照式(1-3)來(lái)計(jì)算RX11(t)/S1(t)，而且按照式(1-6)、(1-7)、(1-8)分離為虛數(shù)部和實(shí)數(shù)部。然后，按式(1-9)提取RX11(t)/S1(t)的相位分量并作為Y11存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器21中，按式(1-10)提取RX11(t)/S1(t)的振幅分量并作為X11存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器21中。
接著，在步驟S1-7、S1-8、S1-4中，一邊將k的值每次增加1，一邊在步驟S1-9中切換天線共用器SW1，使得該傳輸系統(tǒng)(j＝1)的發(fā)送電路TX1和天線振子ANT1連接。
接著，在步驟S1-6中，用第k號(hào)傳輸系統(tǒng)的接收信號(hào)測(cè)定裝置SMk來(lái)測(cè)定從第1號(hào)傳輸系統(tǒng)的天線振子ANT1發(fā)送的電波信號(hào)，并求RX1k(t)，通過上述式(1-6)～(1-10)來(lái)計(jì)算RX1k(t)/S1(t)的相位分量Y1k、振幅分量X1k，并存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器21中。
在步驟S1-7中，如果判定k達(dá)到n，則在步驟S1-10、S1-11中將j的值增加1，在下一個(gè)傳輸系統(tǒng)j＝2中，重復(fù)進(jìn)行上述步驟S1-2～S1-9的操作。
這樣，在步驟S1-10中，如果判定j達(dá)到n，則計(jì)算出對(duì)應(yīng)(j＝1、2、…、n)、(k＝1、2、…、n)的所有組合的Yjk、Xjk，并被存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器21中。
接著，在圖8的步驟S1-12中，使用存儲(chǔ)器21中存儲(chǔ)的所有Yjk、Xjk(j＝1、2、…、n)、(k＝1、2、…、n)，來(lái)解上述的式(1-11)和(1-12)兩個(gè)聯(lián)立一次方程式。
接著，在步驟S1-13中，將算出的各傳輸系統(tǒng)的發(fā)送電路和接收電路之間的相位旋轉(zhuǎn)量之差及振幅變動(dòng)量之比分別設(shè)定到對(duì)應(yīng)的傳輸系統(tǒng)(預(yù)先設(shè)定為0)的移相器PS和(預(yù)先設(shè)定為1)衰減器ATT中。由此，在各傳輸系統(tǒng)發(fā)送時(shí)上述傳輸特性之差被分別補(bǔ)償，執(zhí)行校準(zhǔn)。
其次，圖9和圖10表示上述圖7和圖8所示操作的變形例的流程圖。圖9和圖10所示的操作除了以下方面之外與圖7和圖8所示的操作相同，對(duì)于共同的操作不再進(jìn)行說明。
就是說，在圖7的例中，在步驟S1-2中，將各傳輸系統(tǒng)的移相器的相位旋轉(zhuǎn)量設(shè)定為0，將衰減器的振幅變動(dòng)量設(shè)定為1(＝0dB)，但在圖9的例中，在步驟S1-2a中，不進(jìn)行這樣的設(shè)定，而是測(cè)定此時(shí)的移相器PSj的相位旋轉(zhuǎn)量θj和衰減器ATTj的振幅變動(dòng)量Aj，分別存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器21中。
在圖8的例中，在步驟S1-13中，通過將對(duì)各傳輸系統(tǒng)算出的發(fā)送電路和接收電路之間的相位旋轉(zhuǎn)量之差和振幅變動(dòng)量之比設(shè)定在對(duì)應(yīng)的傳輸系統(tǒng)的預(yù)先設(shè)定為0的移相器和預(yù)先設(shè)定為1的衰減器中，來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償相位旋轉(zhuǎn)量差和振幅變動(dòng)量差的校準(zhǔn)，而在圖10的例中，在步驟S1-13a中，在校準(zhǔn)的開始時(shí)讀出在圖9的步驟S1-2a中測(cè)定的存儲(chǔ)器21中存儲(chǔ)的作為移相器和衰減器初始值的θj及Aj，通過按算出的相位旋轉(zhuǎn)量之差和振幅變動(dòng)量之比來(lái)補(bǔ)償這些初始值，進(jìn)行校準(zhǔn)。
接著，圖11是圖1所示的本發(fā)明第1基本結(jié)構(gòu)的變形例，表示僅估計(jì)各傳輸系統(tǒng)的發(fā)送電路和接收電路之間的相位旋轉(zhuǎn)量差的情況的自適應(yīng)陣列無(wú)線基站的信號(hào)處理電路20的結(jié)構(gòu)方框圖。圖11的電路結(jié)構(gòu)除了將各傳輸系統(tǒng)中衰減器ATTj和振幅提取電路AEj(j＝1、2、…、n)省略之外，與圖1所示的第1基本結(jié)構(gòu)相同，所以引用圖1的說明，而省略圖11的說明。此外，圖12是使用微計(jì)算機(jī)以軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)圖11所示的電路操作時(shí)的流程圖，除了與振幅分量有關(guān)的運(yùn)算被省略之外，與圖7和圖8所示的第1基本結(jié)構(gòu)的操作流程圖相同，所以引用圖7和圖8的說明，而省略圖12的說明。
接著，圖13是圖1所示的本發(fā)明第1基本結(jié)構(gòu)的又一變形例，表示僅估計(jì)各傳輸系統(tǒng)的發(fā)送電路和接收電路之間的振幅變動(dòng)量差情況的自適應(yīng)陣列無(wú)線基站的信號(hào)處理電路20的結(jié)構(gòu)方框圖。圖13的電路結(jié)構(gòu)除了在各傳輸系統(tǒng)中省略了移相器PSj和相位提取電路PEj(j＝1、2、…、n)之外，與圖1所示的第1基本結(jié)構(gòu)相同，所以引用圖1的說明，而省略圖13的說明。
此外，圖14是使用微計(jì)算機(jī)以軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)圖13所示的電路操作時(shí)的流程圖，除了與相位有關(guān)的運(yùn)算被省略之外，與圖7和圖8所示的第1基本結(jié)構(gòu)的操作流程圖相同，所以引用圖7和圖8的說明，而省略圖14的說明。
實(shí)施例1圖15表示圖1所示的本發(fā)明第1基本結(jié)構(gòu)的自適應(yīng)陣列無(wú)線基站的信號(hào)處理電路20的具體電路結(jié)構(gòu)的實(shí)施例1的方框圖。
與圖1的電路結(jié)構(gòu)相比，在第1基本結(jié)構(gòu)中，各傳輸系統(tǒng)的相位提取電路PEj和振幅提取電路AEj(j＝1、2、…、n)由一個(gè)乘法器MPj和一個(gè)信號(hào)處理電路SPj來(lái)構(gòu)成。
各傳輸系統(tǒng)的乘法器MPj(j＝1、2、…、n)進(jìn)行圖6有關(guān)說明的式(1-3)的運(yùn)算。即，用該傳輸系統(tǒng)的已知的發(fā)送信號(hào)Sj(t)除接收信號(hào)測(cè)定裝置SMj測(cè)定的接收信號(hào)。
接著，各傳輸系統(tǒng)的信號(hào)處理電路SPj(j＝1、2、…、n)進(jìn)行圖6有關(guān)說明的式(1-4)～(1-10)的運(yùn)算。即，信號(hào)處理電路SPj計(jì)算對(duì)應(yīng)的乘法器MPj輸出的自然對(duì)數(shù)，將其虛數(shù)部作為Ymj來(lái)提取，形成式(1-9)的與相位有關(guān)的方程式，并且將實(shí)數(shù)部作為Xmj來(lái)提取，形成式(1-10)的與振幅有關(guān)的方程式。
圖16是說明圖15所示的實(shí)施例1的操作流程圖，對(duì)應(yīng)于圖7所示的第1基本結(jié)構(gòu)操作的前半部分。與圖7的流程圖相對(duì)應(yīng)，按圖7的步驟S1-6進(jìn)行的信號(hào)處理內(nèi)容由圖16的步驟S1-6d特別記述。即，在圖16的步驟S1-6d中，計(jì)算RXjk(t)/Sj(t)的自然對(duì)數(shù)，通過提取其虛數(shù)部和實(shí)數(shù)部，得到相位分量的方程式(1-9)和振幅分量的方程式(1-10)。
實(shí)施例2圖17表示圖1所示的本發(fā)明第1基本結(jié)構(gòu)的自適應(yīng)陣列無(wú)線基站的信號(hào)處理電路20的另一具體電路結(jié)構(gòu)的實(shí)施例2的方框圖。
與圖1的電路結(jié)構(gòu)相比，在第1基本結(jié)構(gòu)中，各傳輸系統(tǒng)的相位提取電路PEj和振幅提取電路AEj(j＝1、2、…、n)由一個(gè)信號(hào)處理電路SPj和兩個(gè)減法器SAj、SBj來(lái)構(gòu)成。
首先，各傳輸系統(tǒng)的信號(hào)處理電路SPj(j＝1、2、…、n)計(jì)算接收信號(hào)測(cè)定裝置SMj測(cè)定的接收信號(hào)的自然對(duì)數(shù)，提取其虛數(shù)部提供給一個(gè)減法器SAj，并且提取實(shí)數(shù)部提供給另一個(gè)減法器SBj。
上述一個(gè)減法器SAj從提供的接收信號(hào)的虛數(shù)部中減去計(jì)算該傳輸系統(tǒng)的已知的發(fā)送信號(hào)Sj(t)的自然對(duì)數(shù)所得的虛數(shù)部Im[loge{Sj(t)}]。上述另一個(gè)減法器SBj從提供的接收信號(hào)的實(shí)數(shù)部中減去計(jì)算該傳輸系統(tǒng)的已知的發(fā)送信號(hào)Sj(t)的自然對(duì)數(shù)所得的實(shí)數(shù)部Re[loge{Sj(t)}]。
上述一個(gè)減法器SAj的虛數(shù)部的減法結(jié)果作為Ymj來(lái)提取，形成式(1-9)的與相位有關(guān)的方程式，而另一個(gè)減法器SBj的實(shí)數(shù)部的減法結(jié)果作為Xmj來(lái)提取，形成式(1-10)的與振幅有關(guān)的方程式。
如以上那樣，在圖17的實(shí)施例2中，首先進(jìn)行接收信號(hào)的虛數(shù)部和實(shí)數(shù)部的分離后，分別與已知信號(hào)Sj(t)的虛數(shù)部和實(shí)數(shù)部相減。
對(duì)此，在圖6和圖15相關(guān)說明的實(shí)施例1中，在分離為虛數(shù)部和實(shí)數(shù)部之前用已知信號(hào)來(lái)除接收信號(hào)，顛倒運(yùn)算的順序。但是，無(wú)論哪種方法，由于得到最終用式(1-9)和(1-10)表示的方程式，所以可認(rèn)為圖17所示的電路結(jié)構(gòu)與圖1所示的第1基本結(jié)構(gòu)等價(jià)。
圖18是說明圖17所示的實(shí)施例2的操作流程圖，對(duì)應(yīng)于圖7所示的第1基本結(jié)構(gòu)操作的前半部分。與圖7的流程圖相比，在圖7的步驟S1-6中進(jìn)行的信號(hào)處理的內(nèi)容由圖18的步驟S1-6e來(lái)專門記述。即，在圖18的步驟S1-6e中，通過從計(jì)算的RXjk(t)的自然對(duì)數(shù)的虛數(shù)部和實(shí)數(shù)部中分別減去計(jì)算Sj(t)的自然對(duì)數(shù)的虛數(shù)部和實(shí)數(shù)部，獲得相位分量的方程式(1-9)和振幅分量的方程式(1-10)。
再有，在實(shí)施例1和2的說明中，如上所述，以S/N比充分好為前提。就是說，圖15～圖18所示的實(shí)施例1和2在接收信號(hào)的S/N比良好的情況下有效，即使與下述的其它實(shí)施例相比，也可以用比較少的信號(hào)處理量來(lái)進(jìn)行各傳輸系統(tǒng)的發(fā)送電路和接收電路之間的相位旋轉(zhuǎn)量差及振幅變動(dòng)量差的估計(jì)。
圖19模式地表示圖3所示的本發(fā)明第2基本結(jié)構(gòu)的自適應(yīng)陣列無(wú)線基站中的校準(zhǔn)時(shí)的信號(hào)的發(fā)送接收狀況圖。以下，參照?qǐng)D19來(lái)說明本發(fā)明第2基本結(jié)構(gòu)的自適應(yīng)陣列無(wú)線基站的工作原理。
首先，在校準(zhǔn)時(shí)，按照來(lái)自控制裝置22的控制信號(hào)，例如將第j號(hào)的傳輸系統(tǒng)的移相器PSj的相位旋轉(zhuǎn)量設(shè)定為0，將衰減器ATTj的振幅變動(dòng)量Aj設(shè)定為1(＝0dB)。然后，通過控制裝置22的控制從存儲(chǔ)器21輸出對(duì)應(yīng)于該第j號(hào)傳輸系統(tǒng)的已知信號(hào)Sj(t)，通過該傳輸系統(tǒng)的移相器PSj、衰減器ATTj、發(fā)送信號(hào)輸出裝置SGj、發(fā)送電路TXj、天線共用器SWj、及天線振子ANTj作為電波信號(hào)送出。
發(fā)送的電波信號(hào)由除了第j號(hào)傳輸系統(tǒng)之外的其它所有各傳輸系統(tǒng)、例如第k號(hào)傳輸系統(tǒng)的天線振子ANTk和接收電路RXk接收，用接收信號(hào)測(cè)定裝置SMk作為接收信號(hào)Rjk(t)來(lái)測(cè)定。
再有，在圖19所示的第2基本結(jié)構(gòu)的自適應(yīng)陣列無(wú)線基站中，與圖6所示的第1基本結(jié)構(gòu)的自適應(yīng)陣列無(wú)線基站不同，在相同的傳輸系統(tǒng)中不切換天線共用器SW，使得發(fā)送電路TX和接收電路RX可連接。
從第j號(hào)傳輸系統(tǒng)送出的用第k號(hào)傳輸系統(tǒng)接收測(cè)定的信號(hào)RXjk(t)用下述的式(1-13)來(lái)表示，而且從第1號(hào)至第n號(hào)依次切換發(fā)送信號(hào)的第j號(hào)的傳輸系統(tǒng)，除了正在發(fā)送的傳輸系統(tǒng)之外，每次用從第1號(hào)至第n號(hào)的所有傳輸系統(tǒng)接收測(cè)定的信號(hào)RXjk(t)用下述的式(1-14)表示。
RXjk(t)＝AjkATXjARXkexp{i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)}Sj(t)+njk(t)(k＝1、2、…、n)，其中k≠j …(1-13)RXjk(t)＝AjkATXjARXkexp{i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)}Sj(t)+njk(t)(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中k≠j…(1-14)接著，如果將上述的式(1-14)的兩邊用發(fā)送時(shí)的已知信號(hào)Sj(t)來(lái)除，則變?yōu)橄率龅氖?1-15)，而且如果計(jì)算該式兩邊的自然對(duì)數(shù)，則用下述的式(1-16)來(lái)表示。
AjkATXjARXkexp{i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)}+njk(t)/Sj(t)＝RXjk(t)/Sj(t) …(1-15)loge[AjkATXjARXkexp{i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)}+njk(t)/Sj(t)]＝loge[RXjk(t)/Sj(t)] …(1-16)其中，將式(1-16)的左邊表示為loge[v+w]，其中AjkATXjARXkeXp{i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)}＝vnjk(t)/Sj(t)＝w其中，如果假設(shè)信號(hào)功率與噪聲功率比(S/N比)充分好，則變?yōu)関＞w。
如果將進(jìn)行上述置換的式(1-16)的左邊進(jìn)行泰勒展開，則變?yōu)橄率龅氖?1-17)，如上所述，由于假設(shè)S/N比充分好(|w/v|＜＜1)，所以可以將式(1-17)右邊的w/v以后的項(xiàng)忽略。
其中，根據(jù)前面的式(1-16)的右邊和式(1-17)的右邊，可導(dǎo)出下述的式(1-18)。
loge[v+w]＝loge[v]+w/v-(w/v)2/2+(w/v)3/3-… …(1-17)loge[AjkATXjARXk]+i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)＝loge[RXjk(t)/Sj(t)]…(1-18)如果著眼于上述的式(1-18)的虛數(shù)部，則導(dǎo)出下述的式(1-19)，而如果著眼于實(shí)數(shù)部，則導(dǎo)出下述的式(1-20)。
φjk+ΔφTXj+ΔφRXk＝Im[loge{RXjk(t)/Sj(t)}]＝Im[loge{RXjk(t)}]-Im[loge{Sj(t)}]，(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)，其中，j≠k …(1-19)loge[AjkATXjARXk]＝Re[loge{RXjk(t)/Sj(t)}]＝Re[loge{RXjk(t)}]-Re[loge{Sj(t)}]，(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)，其中，j≠k …(1-20)通過以上處理，分別分離出與相位有關(guān)的方程式(1-19)和與振幅有關(guān)的方程式(1-20)。
其中，這些式中的RXjk(t)是被實(shí)際測(cè)定的信號(hào)，Sj(t)是已知信號(hào)。因此，可以通過計(jì)算來(lái)求式(1-19)和式(1-20)的各自右邊的值。
因此，假設(shè)通過式(1-19)和式(1-20)的各自右邊的計(jì)算求出的值為Yjk、Xjk，則各自的公式表示為下式(1-21)和式(1-22)。
Yjk＝φjk+ΔφTXj+ΔφRXk，(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)，其中，j≠k …(1-21)Xjk＝loge[Ajk]+loge[ATXj]+loge[ARXk]，(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)，其中，j≠k …(1-22)在這樣求出的相位信息中，如果代入Yjk-Ykj＝Zjk和式(121)，則得到下述的式(1-23)。此外，在得到的振幅信息中，如果代入Xjk-Xkj＝Vjk和式(1-22)，則得到下述的式(1-24)。
Zjk＝(φjk-φkj)+(ΔφRXk-ΔφTXk)-(ΔφRXj-ΔφTXj)，(j＝1、2、…、n-1)，(k＝j(luò)+1、j+2、…、n) …(1-23)Vjk＝(loge[Ajk]-loge[Akj])+(loge[ARXk]-loge[ATXk])-(loge[ARXj]-loge[ATXj])，(j＝1、2、…、n-1)，(k＝j(luò)+1、j+2、…、n) …(1-24)其中，φjk和φkj分別是傳播的方向相反、但通過完全相同的電路或傳播路徑的信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)量，它們的值相互一致(其中j≠k)。因此，下述的式(1-25)成立。
另一方面，loge[Ajk]和loge[Akj]分別是傳播的方向相反、但通過完全相同的電路或傳播路徑的信號(hào)的振幅變動(dòng)量，它們的值相互一致(其中j≠k)。因此，下述的式(1-26)成立。
φjk＝φkj，(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)，其中，j≠k…(1-25)loge[Ajk]＝loge[Akj]，(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)，其中，j≠k…(1-26)其中，如果信號(hào)通過第j號(hào)的傳輸系統(tǒng)的接收電路產(chǎn)生的信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)量和信號(hào)通過相同的傳輸系統(tǒng)的發(fā)送電路產(chǎn)生的信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)量之差為Δφj，則按下述的式(1-27)來(lái)表示，而如果信號(hào)通過第j號(hào)的傳輸系統(tǒng)的接收電路產(chǎn)生的信號(hào)的振幅變動(dòng)量和信號(hào)通過相同的傳輸系統(tǒng)的發(fā)送電路產(chǎn)生的信號(hào)的振幅變動(dòng)量之差為ΔAj，則按下述的式(1-28)來(lái)表示。
Δφj＝ΔφRXj-ΔφTXj，(j＝1、2、…、n) …(1-27)ΔAj＝loge[ARXj]-loge[ATXj]，(j＝1、2、…、n) …(1-28)如果將式(1-25)和(1-27)代入上述式(1-23)，則變?yōu)橄率?1-29)。
Zjk＝Δφk-Δφj，(j＝1、2、…、n-1)，(k＝j(luò)+1、j+2、…、n) …(1-29)該式是未知變量的個(gè)數(shù)為n個(gè)、獨(dú)立的一次方程式的個(gè)數(shù)為n(n-1)/2個(gè)的聯(lián)立方程式，表示成下式(1-30)那樣。
Z12＝Δφ2-Δφ1Z13＝Δφ3-Δφ1…Zn-1n＝Δφn-Δφn-1…(1-30)另一方面，如果將式(1-26)和式(1-28)代入上式(1-24)，則變?yōu)橄率?1-31)。
Vjk＝ΔAk-ΔAj，(j＝1、2、…、n-1)，(k＝j(luò)+1、j+2、…、n) …(1-31)該式也是未知變量的個(gè)數(shù)為n個(gè)、獨(dú)立的一次方程式的個(gè)數(shù)為n(n-1)/2個(gè)的聯(lián)立方程式，表示成下式(1-32)那樣。
V12＝ΔA2-ΔA1V13＝ΔA3-ΔA1
…Vn-1n＝ΔAn-ΔAn-1…(1-32)為了解這些聯(lián)立一次方程式，構(gòu)成各聯(lián)立一次方程式的總數(shù)n(n-1)/2必須至少與未知的變量的個(gè)數(shù)n相同。即，在n為3以上時(shí)，由于n(n-1)/2≥n成立，所以如果各傳輸系統(tǒng)的數(shù)目n為3以上，則在各個(gè)聯(lián)立一次方程式(1-31)和(1-32)中，方程式的個(gè)數(shù)超過未知的變量的個(gè)數(shù)，在雙方的聯(lián)立一次方程式中可以求所有的未知變量的值。
即，通過解這些聯(lián)立一次方程式(1-31)和(1-32)，在所有的傳輸系統(tǒng)中，可以算出通過發(fā)送電路和接收電路的信號(hào)之間的相位旋轉(zhuǎn)量之差Δφj(j＝1、2、…、n)和振幅變動(dòng)量之差ΔAj(j＝1、2、…、n)。
然后，通過將這樣計(jì)算估計(jì)的各傳輸系統(tǒng)的接收電路和發(fā)送電路之間的相位旋轉(zhuǎn)量之差的有關(guān)信息提供給該傳輸系統(tǒng)的移相器，將各傳輸系統(tǒng)的接收電路和發(fā)送電路之間的振幅變動(dòng)量之差有關(guān)的信息提供給該傳輸系統(tǒng)的衰減器，在各傳輸系統(tǒng)中，對(duì)接收信號(hào)和發(fā)送信號(hào)之間的相位旋轉(zhuǎn)量和振幅變動(dòng)量之差進(jìn)行補(bǔ)償，可以進(jìn)行傳輸特性的校準(zhǔn)。
上述的本發(fā)明的第2基本結(jié)構(gòu)的操作實(shí)際上通過構(gòu)成信號(hào)處理電路20的微計(jì)算機(jī)以軟件來(lái)執(zhí)行。圖20和圖21表示使用微計(jì)算機(jī)以軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)上述第2基本結(jié)構(gòu)的操作時(shí)的流程圖。
首先，如果按規(guī)定的定時(shí)(或通過來(lái)自外部的指令)來(lái)產(chǎn)生相位和振幅誤差的估計(jì)命令，則開始上述的校準(zhǔn)操作。
首先，在步驟S2-1中，選擇第j＝1號(hào)的傳輸系統(tǒng)，在步驟S2-2中，將該傳輸系統(tǒng)的移相器PS1的相位旋轉(zhuǎn)量設(shè)定為0，將衰減器ATT1的振幅變動(dòng)量A1設(shè)定為1(＝0dB)。然后，從存儲(chǔ)器2 1輸出與該第1號(hào)傳輸系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的已知信號(hào)S1(t)。
接著，在步驟S2-3中，將變量k設(shè)定為1，在步驟S2-4中，判斷該傳輸系統(tǒng)是否為第k＝1號(hào)。這里，由于k＝j(luò)＝1，所以不進(jìn)行任何處理，在步驟S2-6、S2-7中將k的值增加1。在步驟S2-4中如果判斷為k≠j，則在步驟S2-5中用第k號(hào)的傳輸系統(tǒng)的接收信號(hào)測(cè)定裝置SMk來(lái)測(cè)定從第1號(hào)傳輸路徑的天線振子ANT1發(fā)送的電波信號(hào)，求RX1k(t)，通過上述的式(1-13)～式(1-22)來(lái)算出RX1k(t)/S1(t)的相位分量Y1k振幅分量X1k，存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器21中。
在步驟S2-6中，如果判斷為k達(dá)到n，則在步驟S2-8、S2-9中將j的值增加1，在下一個(gè)傳輸系統(tǒng)j＝2時(shí)，重復(fù)上述步驟S2-2～S2-7的操作。
這樣，在步驟S2-8中，如果判斷為j達(dá)到n，則算出與(j＝1、2、…、n)、(k＝1、2、…、n)的所有組合(其中j≠k)對(duì)應(yīng)的Yjk、Xjk，存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器21中。
接著，在圖21的步驟S2-10中設(shè)定j＝1，在步驟S2-11中設(shè)定k＝j(luò)+1，如上述那樣計(jì)算Zjk＝Y(jié)jk-Ykj和Vjk＝Xjk-Xkj，存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器21中。通過步驟S2-13和S2-14，一邊使k每次增加1一邊計(jì)算Zjk，Vjk，如果在步驟S2-13中判定為k達(dá)到n，則通過步驟S2-15、S2-16使j每次增加1，并重復(fù)計(jì)算上述的Zjk、Yjk。如果在步驟S2-15中判定為j達(dá)到n-1，則算出與(j＝1、2、…、n)、(k＝1、2、…、n)的所有組合(其中j≠k)對(duì)應(yīng)的Zjk、Vjk，存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器21中。
接著，在步驟S2-17中，使用存儲(chǔ)器21中存儲(chǔ)的所有的Zjk、Vjk(j＝1、2、…、n)(k＝1、2、…、n)(其中j≠k)來(lái)解上述的式(1-30)和式(1-32)兩個(gè)聯(lián)立一次方程式。
最后，在步驟S2-18中，將算出的各傳輸系統(tǒng)的發(fā)送電路和接收電路之間的相位旋轉(zhuǎn)量之差和振幅變動(dòng)量之差分別設(shè)定在該傳輸系統(tǒng)的(預(yù)先設(shè)定為0)移相器和(預(yù)先設(shè)定為1)衰減器中。由此，在各傳輸系統(tǒng)的發(fā)送時(shí)，分別補(bǔ)償上述的傳輸特性之差，執(zhí)行校準(zhǔn)。
下面，圖22和圖23表示上述的圖20和圖21所示的操作的變形例的流程圖。圖22和圖23所示的操作除了以下方面之外與圖20和圖21所示的操作相同，對(duì)于共同的操作不再重復(fù)說明。
即，在圖20的例中，在步驟S2-2中，將各傳輸系統(tǒng)的移相器的相位旋轉(zhuǎn)量設(shè)定為0，將衰減器的振幅變動(dòng)量設(shè)定為1(＝0dB)，而在圖22的例中，在步驟S2-2a中，不進(jìn)行這樣的設(shè)定，而是測(cè)定此時(shí)的移相器PSj的相位旋轉(zhuǎn)量θj和衰減器ATTj的振幅變動(dòng)量Aj，分別存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器21中。
然后，在圖21的例中，在步驟S2-18中，在各傳輸系統(tǒng)中，通過將計(jì)算的發(fā)送電路和接收電路之間的相位旋轉(zhuǎn)量之差和振幅變動(dòng)量之差設(shè)定在對(duì)應(yīng)的傳輸系統(tǒng)的預(yù)先設(shè)定為0的移相器和預(yù)先設(shè)定為1的衰減器中，對(duì)于進(jìn)行補(bǔ)償上述差的校準(zhǔn)來(lái)說，在圖23的例中，在步驟S2-18a中，在校準(zhǔn)開始時(shí)讀出由圖22的步驟S2-18a測(cè)定的存儲(chǔ)器21中存儲(chǔ)的移相器和衰減器的初始值θj和Aj，通過將這些初始值用計(jì)算的相位旋轉(zhuǎn)量之差和振幅變動(dòng)量之差來(lái)校正，從而進(jìn)行校準(zhǔn)。
下面，圖24是圖3所示的本發(fā)明第2基本結(jié)構(gòu)的變形例，表示僅估計(jì)各傳輸系統(tǒng)的發(fā)送電路和接收電路之間的相位旋轉(zhuǎn)量差的情況的自適應(yīng)陣列無(wú)線基站的信號(hào)處理電路20的結(jié)構(gòu)方框圖。圖24的電路結(jié)構(gòu)除了在各傳輸系統(tǒng)中省略了衰減器ATTj和振幅抽取電路AEj(j＝1、2、…、n)之外，與圖3所示的第2基本結(jié)構(gòu)相同，所以引用圖3的說明，省略圖24的說明。
此外，圖25和圖26是使用微計(jì)算機(jī)以軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)圖24所示的電路操作時(shí)的流程圖，除了省略了與振幅分量有關(guān)的運(yùn)算以外，與圖20和圖21所示的流程圖相同，所以引用圖20和圖21的說明，省略圖25和圖26的說明。
下面，圖27是圖3所示的本發(fā)明第2基本結(jié)構(gòu)的又一變形例，表示僅估計(jì)各傳輸系統(tǒng)的發(fā)送電路和接收電路之間的振幅變動(dòng)量差的情況的自適應(yīng)陣列無(wú)線基站的信號(hào)處理電路20的結(jié)構(gòu)方框圖。圖27的電路結(jié)構(gòu)除了在各傳輸系統(tǒng)中省略了移相器PSj和相位抽取電路PEj(j＝1、2、…、n)之外，與圖3所示的第2基本結(jié)構(gòu)相同，所以引用圖3的說明，省略圖27的說明。
此外，圖28和圖29是使用微計(jì)算機(jī)以軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)圖27所示的電路操作時(shí)的流程圖，除了與相位分量有關(guān)的運(yùn)算之外，與圖20和圖21所示的流程圖相同，所以引用圖20和圖21的說明，省略圖28和圖29的說明。
實(shí)施例3下面，圖30表示圖3所示的本發(fā)明第2基本結(jié)構(gòu)的自適應(yīng)陣列無(wú)線基站的信號(hào)處理電路20的具體電路結(jié)構(gòu)的實(shí)施例3的方框圖。
與圖3的電路結(jié)構(gòu)相比，在第2基本結(jié)構(gòu)中，各傳輸系統(tǒng)的相位抽取電路PEj和振幅抽取電路AEj(j＝1、2、…、n)由1個(gè)乘法器MPj和1個(gè)信號(hào)處理電路SPj構(gòu)成。
首先，各傳輸系統(tǒng)的乘法器MPj(j＝1、2、…、n)進(jìn)行圖19中有關(guān)說明的式(1-15)的運(yùn)算。即，將接收信號(hào)測(cè)定裝置SMj測(cè)定的接收信號(hào)除以該傳輸系統(tǒng)的已知的發(fā)送信號(hào)Sj(t)。
接著，各傳輸系統(tǒng)的信號(hào)處理電路SPj(j＝1、2、…、n)進(jìn)行圖19中有關(guān)說明的式(1-16)～式(1-22)的運(yùn)算。即，信號(hào)處理電路SPj計(jì)算對(duì)應(yīng)的乘法器MPj輸出的自然對(duì)數(shù)，抽取其虛數(shù)部作為Ymj，形成式(1-21)的與相位有關(guān)的方程式，并且抽取實(shí)數(shù)部作為Xmj，形成式(1-22)的與振幅有關(guān)的方程式。
圖31是說明圖30所示的實(shí)施例3的操作流程圖，與圖20所示的第2基本結(jié)構(gòu)的操作的前半部分對(duì)應(yīng)。與圖20的流程圖相比，用圖20的步驟S2-5進(jìn)行的信號(hào)處理內(nèi)容由圖31的步驟S2-6d特別記述。即，在圖31的步驟S2-6d中，通過計(jì)算RXjk(t)/Sj(t)的自然對(duì)數(shù)，抽取其虛數(shù)部和實(shí)數(shù)部，得到相位分量的方程式(1-21)和振幅分量的方程式(1-22)。
實(shí)施例4下面，圖32表示圖3所示的本發(fā)明第2基本結(jié)構(gòu)的自適應(yīng)陣列無(wú)線基站的信號(hào)處理電路20的另一具體電路結(jié)構(gòu)的實(shí)施例4的方框圖。
與圖3的電路結(jié)構(gòu)相比，在第2基本結(jié)構(gòu)內(nèi)，各傳輸系統(tǒng)的相位抽取電路PEj和振幅抽取電路AEj(j＝1、2、…、n)由一個(gè)信號(hào)處理電路SPj和2個(gè)減法器SAj、SBj構(gòu)成。
首先，各傳輸系統(tǒng)的信號(hào)處理電路SPj(j＝1、2、…、n)計(jì)算用接收信號(hào)測(cè)定裝置SMj測(cè)定的接收信號(hào)的自然對(duì)數(shù)，抽取其虛數(shù)部提供給一個(gè)減法器SAj，并且抽取實(shí)數(shù)部提供給另一個(gè)減法器SBj。
上述一個(gè)減法器SAj從提供的接收信號(hào)的虛數(shù)部中減去計(jì)算該傳輸系統(tǒng)的已知的發(fā)送信號(hào)Sj(t)的自然對(duì)數(shù)所得的虛數(shù)部Im[loge{Sj(t)}]。上述另一個(gè)減法器SBj從提供的接收信號(hào)的實(shí)數(shù)部中減去計(jì)算該傳輸系統(tǒng)的已知的發(fā)送信號(hào)Sj(t)的自然對(duì)數(shù)所得的實(shí)數(shù)部Re[loge{Sj(t)}]將上述一個(gè)減法器SAj的虛數(shù)部的減法結(jié)果作為Ymj抽出，形成式(1-21)的與相位有關(guān)的方程式，并且將另一個(gè)加法器SBj的實(shí)數(shù)部的減法結(jié)果作為Xmj抽出，形成式(1-22)的與振幅有關(guān)的方程式。
如以上，在圖32的實(shí)施例4中，在首先進(jìn)行接收信號(hào)的虛數(shù)部和實(shí)數(shù)部的分離之后，分別減去已知信號(hào)Sj(t)的虛數(shù)部和實(shí)數(shù)部。
對(duì)此，在圖19和圖30中有關(guān)說明的實(shí)施例3中，在虛數(shù)部和實(shí)數(shù)部的分離之前，將接收信號(hào)除以已知信號(hào)，運(yùn)算的順序顛倒。但是，無(wú)論哪種方法，結(jié)果都可得到用式(1-21)和式(1-22)表示的方程式，所以認(rèn)為圖32所示的電路結(jié)構(gòu)也與圖3所示的第2基本結(jié)構(gòu)等價(jià)。
圖33表示圖32所示的實(shí)施例4的操作流程圖，與圖20所示的第2基本結(jié)構(gòu)的前半部分對(duì)應(yīng)。與圖20的流程圖相比，用圖20的步驟S2-5進(jìn)行的信號(hào)處理的內(nèi)容通過圖32的步驟S2-5e特別記述。即，在圖33的步驟S2-5e中，通過從計(jì)算RXjk(t)的自然對(duì)數(shù)的虛數(shù)部和實(shí)數(shù)部中分別減去計(jì)算Sj(t)的自然對(duì)數(shù)的虛數(shù)部和實(shí)數(shù)部，得到相位分量的方程式(1-21)和振幅分量的方程式(1-22)。
再有，在這些實(shí)施例3和4的說明中，如上所述，都以S/N十分良好為前提。即，圖30～圖33所示的實(shí)施例3和4在接收信號(hào)的S/N比良好的情況下有效，與后述的其它實(shí)施例相比，可以用比較少的信號(hào)處理來(lái)進(jìn)行各傳輸系統(tǒng)的發(fā)送電路、接收電路之間的相位旋轉(zhuǎn)量差和振幅變動(dòng)量差的估計(jì)。
實(shí)施例5下面，圖34表示本發(fā)明實(shí)施例5的具體電路結(jié)構(gòu)的方框圖。圖34所示的實(shí)施例5是在圖15所示的本發(fā)明第1基本結(jié)構(gòu)的實(shí)施例1中附加時(shí)間平均電路。以下，說明本實(shí)施例5的自適應(yīng)陣列無(wú)線基站的工作原理。
首先，在校準(zhǔn)時(shí)，將第j號(hào)(j＝1、2、…、n)的傳輸系統(tǒng)的移相器PSj的相位旋轉(zhuǎn)量θj設(shè)定為0，將衰減器ATTj的振幅變動(dòng)量Aj設(shè)定為1(＝0dB)。然后，從存儲(chǔ)器21中讀出與該第j號(hào)傳輸系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的已知信號(hào)Sj(t)，通過天線振子ANTj來(lái)發(fā)送。
發(fā)送的信號(hào)由除了第j號(hào)傳輸系統(tǒng)以外的其它所有傳輸系統(tǒng)的天線振子ANTk(k＝1、2、…、n，其中j≠k)接收，用各傳輸系統(tǒng)的接收信號(hào)測(cè)定裝置SMk作為接收信號(hào)Rjk(t)來(lái)測(cè)定。
再有，通過將第j號(hào)傳輸系統(tǒng)的天線共用器SWj進(jìn)行切換，使得發(fā)送電路TXj連接到相同的傳輸系統(tǒng)的接收電路RXj，來(lái)自發(fā)送電路TXj的發(fā)送信號(hào)由該傳輸系統(tǒng)本身的接收電路SMj作為接收信號(hào)RXjj(t)來(lái)測(cè)定。
第j號(hào)傳輸系統(tǒng)送出的由第k號(hào)傳輸系統(tǒng)接收測(cè)定的信號(hào)RXjk(t)用在圖6的第1基本結(jié)構(gòu)中前面有關(guān)說明的式(1-1)來(lái)表示，但還從第1號(hào)至第n號(hào)依次切換發(fā)送信號(hào)的傳輸系統(tǒng)，每次由從第1號(hào)至第n號(hào)的所有傳輸系統(tǒng)接收測(cè)定的信號(hào)RXjk(t)用前面說明的式(1-2)來(lái)表示。再有，在這些式中，njk(t)表示噪聲。
如果將該式(1-2)的兩邊用各傳輸系統(tǒng)的乘法器MPj來(lái)除以已知信號(hào)Sj(t)，將包括噪聲的項(xiàng)從左邊移動(dòng)到右邊，則變?yōu)橄率龅氖?2-1)。然后，用各傳輸系統(tǒng)的時(shí)間平均電路TAj(j＝1、2、…、n)對(duì)該式(2-1)進(jìn)行時(shí)間平均，則左邊對(duì)于時(shí)間來(lái)說一般為常數(shù)，所以變?yōu)橄率龅氖?2-2)。
AjkATXjARXkexp{i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)}＝RXjk(t)/Sj(t)-njk(t)/Sj(t) …(2-1)AjkATXjARXkexp{i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)}＝Ave[RXjk(t)/Sj(t)]-Ave[njk(t)/Sj(t)] …(2-2)再有，在上式中，Ave[·]指[·]的時(shí)間平均操作。
其中，根據(jù)噪聲的性質(zhì)，由于Ave[njk(t)/Sj(t)]＝0，所以如果用各傳輸系統(tǒng)的信號(hào)處理電路SPj來(lái)計(jì)算上述的式(2-2)兩邊的自然對(duì)數(shù)，則如下述的式(2-3)所示。然后，如果著眼于其虛數(shù)部，則導(dǎo)出下述的式(2-4)，而如果著眼于其實(shí)數(shù)部，則導(dǎo)出下述的式(2-5)。
loge[AjkATXjARXk]+i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)＝loge[Ave[RXjk(t)/Sj(t)]] …(2-3)φjk+ΔφTXj+ΔφRXk＝Im[loge[Ave[RXjk(t)/Sj(t)]]](j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，φjk＝0(j＝k時(shí))…(2-4)loge[AjkATXjARXk]＝Re[loge[Ave[RXjk(t)/Sj(t)]]](j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，Ajk＝1(j＝k時(shí)) …(2-5)
其中，式(2-4)和式(2-5)的各自右邊在各傳輸系統(tǒng)中可以通過測(cè)定和計(jì)算來(lái)求，將其計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器21中。
因此，如果式(2-4)和式(2-5)的各自右邊的值為Yjk、Xjk，則各自的式如下述的式(2-6)和式(2-7)所示。
Yjk＝φjk+ΔφTXj+ΔφRXk(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，φjk＝0(j＝k時(shí))…(2-6)Xjk＝loge[Ajk]+loge[ATXj]+loge[ARXk](j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，Ajk＝1(j＝k時(shí)) …(2-7)以后的處理與圖6中有關(guān)說明的處理相同，如果傳輸系統(tǒng)的數(shù)目n為3以上，則通過使用存儲(chǔ)器21中存儲(chǔ)的值Yjk、Xjk來(lái)解上述的聯(lián)立一次方程式(2-6)和(2-7)，在所有的傳輸系統(tǒng)中，可以計(jì)算通過發(fā)送電路TXj(j＝1、2、…、n)產(chǎn)生的信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)量ΔφTXj和振幅變動(dòng)量ATXj、通過接收電路RXj產(chǎn)生的信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)量ΔφRXj和振幅變動(dòng)量ARXj。
然后，通過將這樣估計(jì)的各傳輸系統(tǒng)的接收電路和發(fā)送電路之間的相位差信息提供給該傳輸系統(tǒng)的移相器，將各傳輸系統(tǒng)的振幅變動(dòng)量信息提供給傳輸系統(tǒng)的衰減器，可以在各傳輸系統(tǒng)中進(jìn)行接收信號(hào)和發(fā)送信號(hào)之間的傳輸特性的校準(zhǔn)。
圖35是說明圖34所示的實(shí)施例5的操作流程圖，與圖16所示的實(shí)施例1的操作對(duì)應(yīng)。與圖16的流程圖相比，在圖35中，不同之處在于，在步驟S1-6f中附加用Ave[·]表示的時(shí)間平均操作。即，在圖35的步驟S1-6f中，通過抽取loge[Ave{RXjk(t)/Sj(t)}]的虛數(shù)部和實(shí)數(shù)部，來(lái)得到相位分量的方程式(2-6)和振幅分量的方程式(2-7)。
圖36是詳細(xì)表示圖35的步驟S1-6f的計(jì)算例行程序的流程圖。在圖36中，將臨時(shí)變量Tmp設(shè)為0，進(jìn)行RXjk(t)/Sj(t)的累計(jì)，直至達(dá)到時(shí)間T。然后，將該累計(jì)結(jié)果除以T，計(jì)算時(shí)間平均Tmp/T，計(jì)算其自然對(duì)數(shù)并抽出虛數(shù)部Yjk、實(shí)數(shù)部Xjk。
除了該步驟S1-6f以外，其它處理與圖16的流程圖相同，所以省略其說明。
如以上，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例5，可通過在各傳輸系統(tǒng)中設(shè)置時(shí)間平均電路來(lái)消去噪聲分量，所以例如即使接收信號(hào)的噪聲分量多、S/N比差，也可以抑制噪聲影響造成的估計(jì)誤差，可以良好地估計(jì)各傳輸系統(tǒng)的相位差和振幅變動(dòng)量信息。
實(shí)施例6和7下面，圖37表示本發(fā)明實(shí)施例6的具體電路結(jié)構(gòu)的方框圖。圖37所示的實(shí)施例6是在圖15所示的本發(fā)明第1基本結(jié)構(gòu)的實(shí)施例1中與圖34的實(shí)施例5不同的位置上附加時(shí)間平均電路。
即，將上述的式(1-2)的兩邊除以已知信號(hào)Sj(t)，不進(jìn)行實(shí)施例5所示的時(shí)間平均，而計(jì)算自然對(duì)數(shù)，進(jìn)行泰勒展開。在S/N比并不好的條件下，泰勒展開的結(jié)果用下述的近似式(2-8)來(lái)表示。
如果分別抽出該式(2-8)兩邊的虛數(shù)部和實(shí)數(shù)部，進(jìn)行時(shí)間平均，則左邊的包括噪聲分量Njk(t)的項(xiàng)變?yōu)?，其它項(xiàng)相對(duì)于時(shí)間是常數(shù)，所以得到下述的式(2-9)和式(2-10)loge[AjkATXjARXk]+i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)+njk(t)/[AjkATXjARXkexp{i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)}Sj(t)]＝loge[RXjk(t)/Sj(t)]…(2-8)φjk+ΔφTXj+ΔφRXk＝Ave[Im[loge[RXjk(t)/Sj(t)]]](j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，φjk＝0(j＝k時(shí))…(2-9)loge[AjkATXjARXk]＝Ave[Re[loge[RXjk(t)/Sj(t)]]](j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，Ajk＝1(j＝k時(shí)) …(2-10)其中，式(2-9)和式(2-10)的各自右邊在各傳輸系統(tǒng)中可以通過測(cè)定和計(jì)算來(lái)求，將該計(jì)算結(jié)果都存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器21中。
因此，如果式(2-9)和式(2-10)的各自右邊的值為Yjk、Xjk，則各自的式變?yōu)閳D34中有關(guān)說明的聯(lián)立一次方程式(2-6)和(2-7)，以后的處理與圖34中有關(guān)說明的處理相同。
下面，圖38表示本發(fā)明實(shí)施例7的具體電路結(jié)構(gòu)的方框圖。圖38所示的實(shí)施例7是將圖15所示的本發(fā)明第1實(shí)施例中的信號(hào)處理電路SPj用對(duì)數(shù)計(jì)算電路LCj和時(shí)間平均電路TAj和I/Q分離電路IQj來(lái)置換。
即，通過乘法器MPj將上述的式(1-2)的兩邊除以已知信號(hào)Sj(t)，用對(duì)數(shù)計(jì)算電路LCj來(lái)計(jì)算兩邊的自然對(duì)數(shù)并進(jìn)行泰勒展開。在S/N比并不那樣好的條件下，泰勒展開的結(jié)果為上述的式(2-8)。
在本實(shí)施例7中，如上述實(shí)施例6所示，在該階段不進(jìn)行虛數(shù)部和實(shí)數(shù)部的分離，而通過時(shí)間平均電路TAj對(duì)式(2-8)進(jìn)行時(shí)間平均操作。這種情況下，式(2-8)的左邊第1項(xiàng)和第2項(xiàng)相對(duì)于時(shí)間為常數(shù)，由于包括噪聲分量Njk(t)的項(xiàng)通過時(shí)間平均變?yōu)?，所以得到下述的式(2-11)。
然后，如果通過該I/Q分離電路IQj分別抽取該式(2-11)兩邊的虛數(shù)部和實(shí)數(shù)部，則得到下述的式(2-12)和式(2-13)。
loge[AjkATXjARXk]+i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)＝Ave[loge[RXjk(t)/Sj(t)]]…(2-11)φjk+ΔφTXj+ΔφRXk＝Im[Ave[loge[RXjk(t)/Sj(t)]]](j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，φjk＝0(j＝k時(shí)) …(2-12)loge[AjkATXjARXk]＝Re[Ave[loge[RXjk(t)/Sj(t)]]](j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，Ajk＝1(j＝k時(shí)) …(2-13)其中，式(2-12)和式(2-13)的各自右邊在各傳輸系統(tǒng)中可以通過測(cè)定和計(jì)算來(lái)求，將該計(jì)算結(jié)果都存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器21中。
因此，如果式(2-12)和式(2-13)的各自右邊的值為Yjk、Xjk，則各自的式變?yōu)閳D34中有關(guān)說明的聯(lián)立一次方程式(2-6)和(2-7)，以后的處理與圖34中有關(guān)說明的處理相同。
圖39是概括說明圖37和圖38所示的實(shí)施例6和7的操作流程圖，與圖16所示的實(shí)施例1的操作對(duì)應(yīng)。
此外，圖40表示與圖39的流程圖的步驟S1-6g對(duì)應(yīng)的實(shí)施例6的計(jì)算例行程序的流程圖，圖41表示與圖39的流程圖的步驟S1-6g對(duì)應(yīng)的實(shí)施例7的計(jì)算例行程序的流程圖。
在實(shí)施例6中，在步驟S1-6g中，在分離loge{RXjk(t)/Sj(t)}的虛數(shù)部和實(shí)數(shù)部之后，進(jìn)行時(shí)間平均，得到相位分量Yjk、振幅分量Xjk。
如果更詳細(xì)進(jìn)行說明，則在圖40的流程圖中，設(shè)Yjk、Xjk為0，進(jìn)行l(wèi)oge{RXjk(t)/Sj(t)}的虛數(shù)部和實(shí)數(shù)部的累計(jì)，直至達(dá)到時(shí)間T。然后，將該累計(jì)結(jié)果除以T，計(jì)算時(shí)間平均Yjk/T、Xjk/T，作為相位分量Yjk、振幅分量Xjk輸出。除了步驟S1-6g以外，實(shí)施例6的其它處理與圖16的實(shí)施例1的處理相同。
在實(shí)施例7中，在步驟S1-6g中，在進(jìn)行l(wèi)oge{RXjk(t)/Sj(t)}的時(shí)間平均之后，分離虛數(shù)部和實(shí)數(shù)部，得到相位分量Yjk和振幅分量Xjk。
如果更詳細(xì)地說明，則在圖41的流程圖中，設(shè)臨時(shí)變量Tmp為0，進(jìn)行l(wèi)oge{RXjk(t)/Sj(t)}的累計(jì)，直至達(dá)到時(shí)間T。然后，將該累計(jì)結(jié)果除以T，計(jì)算時(shí)間平均Tmp/T，將其虛數(shù)部作為相位分量Yjk抽出，將實(shí)數(shù)部作為振幅分量Xjk抽出。除了步驟S1-6g以外，實(shí)施例7的其它處理與圖16的實(shí)施例1的處理相同。
實(shí)施例8和9下面，圖42表示本發(fā)明實(shí)施例8的具體電路結(jié)構(gòu)的方框圖。圖42所示的實(shí)施例8與圖37所示的實(shí)施例6相比，不同之處在于，不進(jìn)行測(cè)定的接收信號(hào)RXjk(t)與已知信號(hào)Sj(t)的除法，而在最后階段進(jìn)行計(jì)算自然對(duì)數(shù)并且分離為虛數(shù)部和實(shí)數(shù)部并取時(shí)間平均的接收信號(hào)與已知信號(hào)Sj(t)的除法。
圖43表示本發(fā)明實(shí)施例9的具體電路結(jié)構(gòu)的方框圖。圖43所示的實(shí)施例9與圖38所示的實(shí)施例7相比，不同之處在于，不進(jìn)行測(cè)定的接收信號(hào)RXjk(t)與已知信號(hào)Sj(t)的除法，而在最后階段進(jìn)行計(jì)算自然對(duì)數(shù)、取時(shí)間平均、并且分離為虛數(shù)部和實(shí)數(shù)部的接收信號(hào)與已知信號(hào)Sj(t)的除法。
圖42和圖43所示的實(shí)施例8和9的操作也通過圖39的流程圖被概括性地示出。此外，圖44表示與圖39的流程圖的步驟S1-6g對(duì)應(yīng)的表示實(shí)施例8的計(jì)算例行程序的流程圖，圖45表示與圖39的流程圖的步驟S1-6g對(duì)應(yīng)的表示實(shí)施例9的計(jì)算例行程序的流程圖。
在實(shí)施例8中，在步驟S1-6a中，在分離loge{RXjk(t)}的虛數(shù)部和實(shí)數(shù)部之后，進(jìn)行時(shí)間平均，然后，分別減去存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的loge{Sj(t)}的虛數(shù)部和實(shí)數(shù)部的平均值，得到相位分量Yjk、振幅分量Xjk。
更具體地說，在圖44的流程圖中，置Yjk、Xjk為0，進(jìn)行l(wèi)oge{RXjk(t)}的虛數(shù)部和實(shí)數(shù)部的累計(jì)，直至達(dá)到時(shí)間T。然后，將該累計(jì)結(jié)果除以T，計(jì)算時(shí)間平均Yjk/T、Xjk/T，從中分別減去存儲(chǔ)器21中存儲(chǔ)的loge{Sj(t)}的虛數(shù)部和實(shí)數(shù)部的平均值，作為相位分量Yjk、振幅分量Xjk輸出。除了步驟S1-6a以外，實(shí)施例8的其它處理與圖16的實(shí)施例1的處理相同。
在實(shí)施例9中，在步驟S1-6a中，在對(duì)loge{RXjk(t)}進(jìn)行時(shí)間平均之后，分離為虛數(shù)部和實(shí)數(shù)部，然后，分別減去存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的loge{Sj(t)}的平均值的虛數(shù)部和實(shí)數(shù)部，得到相位分量Yjk、振幅分量Xjk。
更具體地說，在圖45的流程圖中，置臨時(shí)變量Tmp為0，進(jìn)行l(wèi)oge{RXjk(t)}的累計(jì)，直至達(dá)到時(shí)間T。然后，將該累計(jì)結(jié)果除以T，計(jì)算時(shí)間平均Tmp/T，從中分別減去存儲(chǔ)器21中存儲(chǔ)的loge{Sj(t)}的平均值的虛數(shù)部和實(shí)數(shù)部，得到相位分量Yjk和振幅分量Xjk。
如以上，根據(jù)這些實(shí)施例6至9，通過在各傳輸系統(tǒng)中設(shè)置時(shí)間平均電路，可以消去包括噪聲分量的項(xiàng)，所以即使例如接收信號(hào)的S/N比差，也可以抑制噪聲影響造成的估計(jì)誤差，可以良好地估計(jì)各傳輸系統(tǒng)的相位差和振幅變動(dòng)量信息。
實(shí)施例10下面，圖46表示本發(fā)明實(shí)施例10的具體電路結(jié)構(gòu)的方框圖。圖46所示的實(shí)施例10是在圖30所示的本發(fā)明的第2基本結(jié)構(gòu)的實(shí)施例3中附加時(shí)間平均電路。以下，說明本實(shí)施例10的自適應(yīng)陣列無(wú)線基站的工作原理。
首先，在校準(zhǔn)時(shí)，將第j號(hào)(j＝1、2、…、n)的傳輸系統(tǒng)的移相器PSj的相位旋轉(zhuǎn)量θj設(shè)定為0，將衰減器ATTj的振幅變動(dòng)量Aj設(shè)定為1(＝0dB)。然后，從存儲(chǔ)器21中讀出與該第j號(hào)傳輸系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的已知信號(hào)Sj(t)，通過天線振子ANTj來(lái)發(fā)送。
發(fā)送的信號(hào)由除了第j號(hào)傳輸系統(tǒng)以外的其它所有傳輸系統(tǒng)的天線振子ANTk(k＝1、2、…、n，其中j≠k)接收，用各傳輸系統(tǒng)的接收信號(hào)測(cè)定裝置SMk作為接收信號(hào)RXjk(t)來(lái)測(cè)定。
再有，在該圖46所示的實(shí)施例10中，不切換天線共用器，使得各傳輸系統(tǒng)中發(fā)送電路和接收電路連接。
從第j號(hào)傳輸系統(tǒng)送出的、由第k號(hào)傳輸系統(tǒng)接收測(cè)定的信號(hào)RXjk(t)用圖19的第2基本結(jié)構(gòu)中前面有關(guān)說明的式(1-13)來(lái)表示，而且從第1號(hào)至第n號(hào)依次切換發(fā)送信號(hào)的傳輸系統(tǒng)，每次除了正在發(fā)送的傳輸系統(tǒng)以外由從第1號(hào)至第n號(hào)的所有傳輸系統(tǒng)接收測(cè)定的信號(hào)RXjk(t)用前面說明的式(1-14)來(lái)表示。再有，在這些式中，njk(t)表示噪聲。
將該式(1-14)的兩邊用各傳輸系統(tǒng)的乘法器MPj來(lái)除以已知信號(hào)Sj(t)，如果將包括噪聲的項(xiàng)從左邊轉(zhuǎn)移到右邊，則變?yōu)閳D34中前面有關(guān)說明的式(2-1)。然后，如果用各傳輸系統(tǒng)的時(shí)間平均電路TAj(j＝1、2、…、n)來(lái)對(duì)該式(2-1)進(jìn)行時(shí)間平均，則由于左邊相對(duì)于時(shí)間為常數(shù)，所以變?yōu)榍懊娴氖?2-2)。
其中，根據(jù)噪聲的性質(zhì)，由于Ave[njk(t)/Sj(t)]＝0，所以如果用各傳輸系統(tǒng)的信號(hào)處理電路SPj來(lái)計(jì)算前面的式(2-2)兩邊的自然對(duì)數(shù)，則如下述的式(2-3)所示。然后，如果著眼于其虛數(shù)部，則導(dǎo)出下述的式(2-14)，而如果著眼于其實(shí)數(shù)部，則導(dǎo)出下述的式(2-15)。
φjk+ΔφTXj+ΔφRXk＝Im[loge[Ave[RXjk(t)/Sj(t)]]](j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，j≠k …(2-14)loge[AjkATXjARXk]＝Re[loge[Ave[RXjk(t)/Sj(t)]]](j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，j≠k …(2-15)其中，式(2-14)和式(2-15)的各自右邊可以在各傳輸系統(tǒng)中通過測(cè)定和計(jì)算來(lái)求，將其計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器21中。
因此，如果式(2-14)和式(2-15)的各自右邊的值為Yjk、Xjk，則各自的式變?yōu)橄率龅氖?2-16)和式(2-17)。
Yjk＝φjk+ΔφTXj+ΔφRXk(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，j≠k …(2-16)Xjk＝loge[Ajk]+loge[ATXj]+loge[ARXk](j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，j≠k …(2-17)
在這樣求出的相位信息中，如果在Yjk-Ykj＝Zjk中代入式(2-16)，則得到下述的聯(lián)立一次方程式(2-18)。此外，在得到的振幅信息中，如果在Xjk-Xkj＝Vjk中代入式(2-17)，則得到下述的式(2-19)。
Zjk＝Y(jié)jk-Ykj＝Δφk-Δφj(j＝1、2、…、n-1)，(k＝j(luò)+1、j+2、…、n)…(2-18)Vjk＝Xjk-Xkj＝ΔAk-ΔAj(j＝1、2、…、n-1)，(k＝j(luò)+1、j+2、…、n)…(2-19)以后的處理與圖19中有關(guān)說明的處理相同，如果傳輸系統(tǒng)的數(shù)目n在3以上，通過使用存儲(chǔ)器21中存儲(chǔ)的值Yjk、Xjk，解上述的聯(lián)立一次方程式(2-18)和(2-19)，在所有的傳輸系統(tǒng)中，可以計(jì)算通過發(fā)送電路和接收電路的信號(hào)之間的相位旋轉(zhuǎn)量之差Δφj和振幅變動(dòng)量之差ΔAj。
然后，通過將這樣估計(jì)的各傳輸系統(tǒng)的接收電路和發(fā)送電路之間的相位差信息提供給該傳輸系統(tǒng)的移相器，將各傳輸系統(tǒng)的振幅變動(dòng)量信息提供給該傳輸系統(tǒng)的衰減器，可以在各傳輸系統(tǒng)中進(jìn)行接收信號(hào)和發(fā)送信號(hào)之間的傳輸特性的校準(zhǔn)。
圖47是說明圖46所示的實(shí)施例10的操作流程圖，與圖31所示的實(shí)施例3的操作對(duì)應(yīng)。與圖31的流程圖相比，不同點(diǎn)在于，在圖47中，在步驟S2-5f中，增加用Ave[·]表示的時(shí)間平均操作。即，在圖47的步驟S2-5f中，通過抽出loge[Ave{RXjk(t)/Sj(t)}]的虛數(shù)部和實(shí)數(shù)部，來(lái)獲得相位分量的方程式(2-18)和振幅分量的方程式(2-19)。
由于除了步驟S2-5f的計(jì)算例行程序與實(shí)施例5中有關(guān)說明的圖36的計(jì)算例行程序相同，所以省略其說明。
由于除了步驟S2-5f以外的其它處理與圖31的流程圖相同，所以省略其說明。
如以上，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例10，由于在各傳輸系統(tǒng)中，通過設(shè)置時(shí)間平均電路可以消去包括噪聲分量的項(xiàng)，所以例如即使接收信號(hào)的噪聲分量強(qiáng)、S/N比差，也可以抑制噪聲影響造成的估計(jì)誤差，可以良好地估計(jì)各傳輸系統(tǒng)的相位差和振幅變動(dòng)量信息。
實(shí)施例11和12下面，圖48表示本發(fā)明實(shí)施例11的具體電路結(jié)構(gòu)的方框圖。圖48所示的實(shí)施例11是在圖30所示的本發(fā)明第1基本結(jié)構(gòu)的實(shí)施例3中在與圖46的實(shí)施例10的不同位置上附加時(shí)間平均電路。
即，將上述的式(1-2)的兩邊除以已知信號(hào)Sj(t)，不進(jìn)行如實(shí)施例10那樣的時(shí)間平均，而計(jì)算自然對(duì)數(shù)，并進(jìn)行泰勒展開。在S/N比不太好的條件下，泰勒展開的結(jié)果可以用前面的近似式(2-8)來(lái)表示。如果將該式(2-8)的兩邊的虛數(shù)部和實(shí)數(shù)部分別抽出并進(jìn)行時(shí)間平均，則左邊的包括噪聲分量Njk(t)的項(xiàng)變?yōu)?，而其它項(xiàng)相對(duì)于時(shí)間為常數(shù)，所以得到下述的式(2-20)和式(2-21)。
φjk+ΔφTXj+ΔφRXj＝Ave[Im[loge[RXjk(t)/Sj(t)]]](j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，j≠k …(2-20)loge[AjkATXjARXk]＝Ave[Re[loge[RXjk(t)/Sj(t)]]](j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，j≠k …(2-21)其中，式(2-20)和式(2-21)的各自右邊可以通過在各傳輸系統(tǒng)中通過測(cè)定和計(jì)算來(lái)求，將其計(jì)算結(jié)果都存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器21中。
因此，如果式(2-20)和式(2-21)的各自右邊的值為Yjk、Xjk，則各自的式變?yōu)閳D46中有關(guān)說明的式(2-16)和式(2-17)，以后的處理與圖46中有關(guān)說明的處理相同。
下面，圖49表示本發(fā)明實(shí)施例12的具體電路結(jié)構(gòu)的方框圖。圖49所示的實(shí)施例12是將圖30所示的本發(fā)明第2基本結(jié)構(gòu)的實(shí)施例3中的信號(hào)處理電路SPj用對(duì)數(shù)計(jì)算電路LCj和時(shí)間平均電路TAj及I/Q分離電路IQj來(lái)置換。
即，用乘法器MPj將上述的式(1-2)的兩邊除以已知信號(hào)Sj(t)，用對(duì)數(shù)計(jì)算電路LCj來(lái)計(jì)算兩邊的自然對(duì)數(shù)，并進(jìn)行泰勒展開。在S/N比并不太好的條件下，泰勒展開的結(jié)果變?yōu)樯鲜龅氖?2-8)。
在本實(shí)施例12中，如上述實(shí)施例11那樣，在該階段不進(jìn)行虛數(shù)部和實(shí)數(shù)部的分離，而對(duì)式(2-8)通過時(shí)間平均電路TAj來(lái)進(jìn)行時(shí)間平均操作。這種情況下，式(2-8)左邊第1項(xiàng)和第2項(xiàng)對(duì)于時(shí)間來(lái)說為常數(shù)，由于包括噪聲分量Njk(t)的項(xiàng)通過時(shí)間平均變?yōu)?，所以得到上述的式(2-11)。
然后，如果通過I/Q分離電路IQj分別抽取該式(2-11)兩邊的虛數(shù)部和實(shí)數(shù)部，則得到下述的式(2-22)和式(2-23)。
φjk+ΔφTXj+ΔφRXj＝Im[Ave[loge[RXjk(t)/Sj(t)]]](j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，j≠k …(2-22)loge[AjkATXjARXk]＝Re[Ave[loge[RXjk(t)/Sj(t)]]](j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，j≠k …(2-23)其中，式(2-22)和式(2-23)的各自右邊可以在各傳輸系統(tǒng)中通過測(cè)定和計(jì)算來(lái)求，將其計(jì)算結(jié)果都存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器21中。
因此，如果式(2-22)和式(2-23)的各自右邊的值為Yjk、Xjk，則各自的式變?yōu)閳D46中有關(guān)說明的聯(lián)立一次方程式(2-16)和(2-17)，以后的處理與圖46中有關(guān)說明的處理相同。
圖50是概括性地說明圖48和圖49所示的實(shí)施例11和12的操作流程圖，與圖31所示的實(shí)施例3的操作對(duì)應(yīng)。
由于實(shí)施例12情況下的步驟S2-5g的計(jì)算例行程序與前面實(shí)施例6中有關(guān)說明的圖40的計(jì)算例行程序相同，所以省略說明。此外，由于實(shí)施例11情況中的步驟S2-5g的計(jì)算例行程序與前面實(shí)施例7中有關(guān)說明的圖41的計(jì)算例行程序相同，所以省略說明。
如以上，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例11和12，通過在各傳輸系統(tǒng)中設(shè)置時(shí)間平均電路，即使接收信號(hào)的S/N比差，也可以抑制噪聲影響造成的相位差信息的估計(jì)誤差。
實(shí)施例13和14下面，圖51表示本發(fā)明實(shí)施例13的具體電路結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖51所示的實(shí)施例13與圖48所示的實(shí)施例11相比，僅有以下不同不進(jìn)行測(cè)定的接收信號(hào)RXjk(t)與已知信號(hào)Sj(t)的除法，而在最后階段進(jìn)行計(jì)算自然對(duì)數(shù)、并且分離成虛數(shù)部和實(shí)數(shù)部并取時(shí)間平均的接收信號(hào)與已知信號(hào)Sj(t)的除法。
下面，圖52表示本發(fā)明實(shí)施例14的具體電路結(jié)構(gòu)的方框圖。圖52所示的實(shí)施例14與圖49所示的實(shí)施例12相比，僅有以下不同不進(jìn)行測(cè)定的接收信號(hào)RXjk(t)與已知信號(hào)Sj(t)的除法，而在最后階段進(jìn)行計(jì)算自然對(duì)數(shù)、取時(shí)間平均、并且分離成虛數(shù)部和實(shí)數(shù)部的接收信號(hào)與已知信號(hào)Sj(t)的除法。
圖51和圖52所示的實(shí)施例13和14的操作由圖50的流程圖概括性地示出。
由于實(shí)施例13情況下的步驟S2-5g的計(jì)算例行程序與前面實(shí)施例8中有關(guān)說明的圖44的計(jì)算例行程序相同，所以省略說明。
由于實(shí)施例14情況下的步驟S2-5g的計(jì)算例行程序與前面實(shí)施例9中有關(guān)說明的圖45的計(jì)算例行程序相同，所以省略說明。
如以上，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例13和14，通過在各傳輸系統(tǒng)中設(shè)置時(shí)間平均電路，即使接收信號(hào)的S/N比差，也可以抑制因噪聲的影響造成的相位差和振幅變動(dòng)量信息的估計(jì)誤差。
實(shí)施例15下面，圖53表示本發(fā)明實(shí)施例15的具體電路結(jié)構(gòu)的方框圖。圖53所示的本實(shí)施例15是將圖15所示的本發(fā)明的第1基本結(jié)構(gòu)的實(shí)施例1的各傳輸系統(tǒng)的乘法器MPj用相關(guān)器CRj(j＝1、2、…、n)來(lái)置換。以下，說明本實(shí)施例15的自適應(yīng)陣列無(wú)線基站的工作原理。
首先，在校準(zhǔn)時(shí)，將第j號(hào)(j＝1、2、…、n)的傳輸系統(tǒng)的移相器PSj的相位旋轉(zhuǎn)量θj設(shè)定為0，將衰減器ATTj的振幅變動(dòng)量Aj設(shè)定為1(＝0dB)。然后，從存儲(chǔ)器21中讀出與該第j號(hào)傳輸系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的已知信號(hào)Sj(t)，通過天線振子ANTj來(lái)發(fā)送。
發(fā)送的信號(hào)由除了第j號(hào)傳輸系統(tǒng)以外的其它所有傳輸系統(tǒng)的天線振子ANTk(k＝1、2、…、n其中j≠k)接收，用各傳輸系統(tǒng)的接收信號(hào)測(cè)定裝置SMk作為接收信號(hào)Rjk(t)來(lái)測(cè)定。
再有，通過將第j號(hào)傳輸系統(tǒng)的天線共用器SWj進(jìn)行切換，使得將發(fā)送電路TXj連接到相同的傳輸系統(tǒng)的接收電路RXj，用該傳輸系統(tǒng)本身的接收電路SMj將來(lái)自發(fā)送電路TXj的發(fā)送信號(hào)作為接收信號(hào)RXjj(t)來(lái)測(cè)定。
從第1號(hào)至第n號(hào)依次切換發(fā)送信號(hào)的傳輸系統(tǒng)，每次由第1號(hào)至第n號(hào)的所有傳輸系統(tǒng)接收測(cè)定的信號(hào)RXjk(t)用下述的式(3-1)來(lái)表示。
RXjk(t)＝AjkATXjARXkexp{i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)}Sj(t)+Ijk(t)+njk(t)(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)
其中，Ajk＝1，φjk＝0，(j＝k時(shí)) …(3-1)再有，在該式中，Ijk(t)表示接收信號(hào)中包括的所有干擾信號(hào)的合成信號(hào)。其中，干擾信號(hào)包括現(xiàn)有技術(shù)中說明的來(lái)自其它用戶的電波信號(hào)等。
接著，計(jì)算接收信號(hào)RXjk(t)和對(duì)應(yīng)的傳輸系統(tǒng)的已知信號(hào)Sj(t)之間的相互相關(guān)值CSjk。相互相關(guān)值是將作為時(shí)間t的函數(shù)的2個(gè)信號(hào)在共同的時(shí)間軸上相互相乘的結(jié)果進(jìn)行相加，并求其時(shí)間平均，如下述的式(3-2)所示。然后，計(jì)算該式(3-2)，變?yōu)槭?3-3)。
CSjk＝<RXjk(t)·Sj(t)>…(3-2)CSjk＝AjkATXjARXkexp{i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)}<Sj(t)·Sj(t)>+<Ijk(t)·Sj(t)>+<njk(t)·Sj(t)>，(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，Ajk＝1，φjk＝0，(j＝k時(shí)) …(3-3)在上述的相關(guān)處理性質(zhì)上，在發(fā)送信號(hào)和干擾信號(hào)之間、以及發(fā)送信號(hào)和噪聲成分之間不相關(guān)。因此，在已知信號(hào)Sj(t)、干擾信號(hào)Ijk(t)、和噪聲分量Njk(t)之間，下面的式(3-4)、式(3-5)和式(3-6)成立。
<Sj(t)·Sj(t)>＝1 …(3-4)<Ijk(t)·Sj(t)>＝0…(3-5)<njk(t)·Sj(t)>＝0…(3-6)因此，如果將這些式(3-4)、(3-5)和(3-6)代入上述的式(3-3)，則變?yōu)橄率龅氖?3-7)所示，如果計(jì)算它的自然對(duì)數(shù)，則如式(3-8)所示。
CSjk＝AjkATXjARXkexp{i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)}(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中Ajk＝1，φjk＝0(j＝k時(shí)) …(3-7)loge[AjkATXjARXk]+i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)＝loge[CSjk]…(3-8)著眼于該式(3-8)的虛數(shù)部可導(dǎo)出式(3-9)，而著眼于實(shí)數(shù)部可導(dǎo)出式(3-10)。
φjk+ΔφTXj+ΔφRXk＝Im[loge[CSjk]]
(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，φjk＝0(j＝k時(shí))…(3-9)loge[AjkATXjARXk]＝Re[loge[CSjk]](j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，Ajk＝1(j＝k時(shí)) …(3-10)其中，式(3-9)和式(3-10)的各自右邊可以在各傳輸系統(tǒng)中通過測(cè)定和計(jì)算來(lái)求，其結(jié)果被存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器21中。
因此，如果式(3-9)和式(3-10)的各自右邊的值為Yjk、Xjk，則各個(gè)式如下述的式(3-11)和式(3-12)所示。
Yjk＝φjk+ΔφTXj+ΔφRXk(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中φjk＝0，(j＝k時(shí))…(3-11)Xjk＝loge[Ajk]+loge[ATXj]+loge[ARXk](j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，Ajk＝1，(j＝k時(shí)) …(3-12)以后的處理與圖6中有關(guān)說明的處理相同，如果傳輸系統(tǒng)的數(shù)目n在3以上，通過使用存儲(chǔ)器21中存儲(chǔ)的值Yjk、Xjk，解上述的聯(lián)立方程式(3-11)和式(3-12)，對(duì)于所有傳輸系統(tǒng)，可以計(jì)算通過發(fā)送電路TXj產(chǎn)生的信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)量ΔφTXj及振幅變動(dòng)量ATXj、和通過接收電路RXj產(chǎn)生的信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)量ΔφRXj及振幅變動(dòng)量ARXj。
然后，通過將這樣估計(jì)的各傳輸系統(tǒng)的接收電路和發(fā)送電路之間的相位差信息提供給該傳輸系統(tǒng)的移相器，將各傳輸系統(tǒng)的振幅變動(dòng)量信息提供給該傳輸系統(tǒng)的衰減器，可以對(duì)各傳輸系統(tǒng)進(jìn)行接收信號(hào)和發(fā)送信號(hào)之間的傳輸特性的校準(zhǔn)。
圖54表示與圖16的實(shí)施例1的流程圖的步驟S1-6d對(duì)應(yīng)的實(shí)施例15的Yjk、Xjk的計(jì)算例行程序的流程圖。在圖54的流程圖中，設(shè)臨時(shí)變量Tmp為0，進(jìn)行RXjk(t)·Sj(t)的累計(jì)直到到達(dá)時(shí)間T。然后，將該累計(jì)結(jié)果除以T，計(jì)算時(shí)間平均Tmp/T，計(jì)算其自然對(duì)數(shù)，抽取虛數(shù)部Yjk、實(shí)數(shù)部Xjk。
除了該計(jì)算例行程序以外，其它處理與圖16的實(shí)施例1的流程圖相同，因而省略其說明。
如以上，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例15，通過在各傳輸系統(tǒng)中設(shè)有相關(guān)電路來(lái)進(jìn)行接收信號(hào)RXjk(t)和已知信號(hào)Sj(t)的相關(guān)處理，使噪聲分量Njk(t)和干擾信號(hào)Ijk(t)消失。因此，在接收信號(hào)的S/N比差的情況下、或接收信號(hào)中混入干擾信號(hào)的情況下、或兩種情況都出現(xiàn)的情況下，可以抑制噪聲分量、或干擾信號(hào)、或雙方影響造成的估計(jì)誤差，可以良好地估計(jì)各傳輸系統(tǒng)的相位差和振幅變動(dòng)量信息。
實(shí)施例16下面，圖55是表示本發(fā)明實(shí)施例16的具體電路結(jié)構(gòu)的方框圖。圖55所示的實(shí)施例16是將圖30所示的本發(fā)明第2基本結(jié)構(gòu)的實(shí)施例3的各傳輸系統(tǒng)的乘法器MPj用相關(guān)器CRj(j＝1、2、…、n)來(lái)替換。以下，說明本實(shí)施例16的自適應(yīng)陣列無(wú)線基站的工作原理。
首先，在校準(zhǔn)時(shí)，將第j號(hào)(j＝1、2、…、n)傳輸系統(tǒng)的移相器PSj的相位旋轉(zhuǎn)量θj設(shè)定為0，將衰減器ATTj的振幅變動(dòng)量Aj設(shè)定為1(＝0dB)。然后，從存儲(chǔ)器21讀出與該第j號(hào)傳輸系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的已知信號(hào)Sj(t)，通過天線ANTj來(lái)發(fā)送。
發(fā)送的信號(hào)由除了第j號(hào)傳輸系統(tǒng)之外的其它所有傳輸系統(tǒng)的天線振子ANTk(k＝1、2、…、n，其中j≠k)來(lái)接收，由各傳輸系統(tǒng)的接收信號(hào)測(cè)定器裝置SMk作為接收信號(hào)RXjk(t)進(jìn)行測(cè)定。
再有，在圖55所示的實(shí)施例16中，在各傳輸系統(tǒng)中，不切換天線共用器，使得發(fā)送電路和接收電路進(jìn)行連接。
按從第1號(hào)至第n號(hào)依次切換傳輸信號(hào)的傳輸系統(tǒng)，每次由除了正在發(fā)送的傳輸系統(tǒng)以外的從第1號(hào)至第n號(hào)的所有傳輸系統(tǒng)接收的測(cè)定信號(hào)RXjk(t)用下述的式(3-13)表示。
RXjk(t)＝AjkATXjARXkexp{i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)}Sj(t)+Ijk(t)+njk(t)(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中j≠k …(3-13)接著，如果計(jì)算接收信號(hào)RXjk(t)和對(duì)應(yīng)的傳輸系統(tǒng)的已知信號(hào)Sj(t)的相互相關(guān)值CSjk，則變?yōu)槭?3-14)。
CSjk＝AjkATXjARXkexp{i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)}<Sj(t)·Sj(t)>+<Ijk(t)·Sj(t)>+<njk(t)·Sj(t)>
(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)
其中j≠k …(3-14)如果將上述的式(3-4)、(3-5)和(3-6)代入上述的式(3-14)，則如下述的式(3-15)所示，如果計(jì)算它的自然對(duì)數(shù)，則如式(3-16)所示。
CSjk＝AjkATXjARXkexp{i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)}(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中j≠k …(3-15)loge[AjkATXjARXk]+j(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)＝loge[CSjk]…(3-16)著眼于該式(3-16)的虛數(shù)部可導(dǎo)出式(3-17)，而著眼于實(shí)數(shù)部可導(dǎo)出式(3-18)。
φjk+ΔφTXj+ΔφRXk＝Im[loge[CSjk]](j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中j≠k …(3-17)loge[AjkATXjARXk]＝Re[loge[CSjk]](j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中j≠k …(3-18)其中，式(3-17)和式(3-18)的各個(gè)右邊可以在各傳輸系統(tǒng)中通過測(cè)定和計(jì)算來(lái)求，其結(jié)果被存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器21中。
因此，如果式(3-17)和式(3-18)的各個(gè)右邊的值為Yjk、Xjk，則各自的式如下述的式(3-19)和式(3-20)所示。
yjk＝φjk+ΔφTXj+ΔφRXk(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中j≠k …(3-19)Xjk＝loge[Ajk]+loge[ATXj]+loge[ARXk](j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中j≠k …(3-20)在這樣求出的相位信息中，如果在Yjk-Ykj＝Zjk中代入式(3-19)，則得到下述的聯(lián)立一次方程式(3-21)，此外，在得到的振幅信息中，如果在Xjk-Xkj＝Vjk中代入式(3-20)，則得到下述的聯(lián)立一次方程式(3-22)。
Zjk＝Y(jié)jk-Ykj＝Δφk-Δφj
(j＝1、2、…、n-1)，(k＝j(luò)+1、j+2、…、n) …(3-21)Vjk＝Xjk-Xkj＝ΔAk-ΔAj(j＝1、2、…、n)，(k＝j(luò)+1、j+2、…、n) …(3-22)以后的處理與圖19說明的有關(guān)處理相同，如果傳輸系統(tǒng)的數(shù)目n在3以上，則通過用存儲(chǔ)器21中存儲(chǔ)的Yjk、Xjk來(lái)解上述的聯(lián)立一次方程式(3-21)和式(3-22)，在所有的傳輸系統(tǒng)中，可以計(jì)算通過發(fā)送電路和接收電路的信號(hào)之間的相位旋轉(zhuǎn)量之差和振幅變動(dòng)量之差。
然后，通過將這樣估計(jì)的各傳輸系統(tǒng)的接收信號(hào)和發(fā)送信號(hào)之間的相位差信息提供給該傳輸系統(tǒng)的移相器，將各傳輸系統(tǒng)的振幅變動(dòng)量信息提供給該傳輸系統(tǒng)的衰減器，可以對(duì)各傳輸系統(tǒng)進(jìn)行接收信號(hào)和發(fā)送信號(hào)之間的傳輸特性的校準(zhǔn)。
再有，實(shí)施例16的Yjk、Xjk的計(jì)算例行程序與圖54所示的實(shí)施例15的計(jì)算例行程序相同，所以省略其圖示和說明。
除了該計(jì)算例行程序以外的其它處理與圖31的實(shí)施例3的流程圖相同，所以省略其說明。
如以上，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例16，通過對(duì)各傳輸系統(tǒng)設(shè)置相關(guān)電路來(lái)進(jìn)行接收信號(hào)RXjk(t)和已知信號(hào)Sj(t)的相關(guān)處理，使噪聲分量Njk(t)和干擾信號(hào)Ijk(t)消失。因此，在接收信號(hào)的S/N比差的情況下、或接收信號(hào)中混入干擾信號(hào)的情況下、或同時(shí)出現(xiàn)這兩種情況下，可以抑制因噪聲分量、或干擾信號(hào)、或它們兩者的影響造成的估計(jì)誤差，可以良好地估計(jì)各傳輸系統(tǒng)的相位差和振幅變動(dòng)量信息。
實(shí)施例17再有，在圖55的實(shí)施例16中，從第1號(hào)至第n號(hào)依次切換傳輸信號(hào)的發(fā)送系統(tǒng)，每次都測(cè)定用除了正在發(fā)送的傳輸系統(tǒng)以外的從第1號(hào)至第n號(hào)的所有傳輸系統(tǒng)接收的信號(hào)，進(jìn)行上述的處理。
但是，如以下說明，在本實(shí)施例17中，在圖55所示的結(jié)構(gòu)中，通過從所有傳輸系統(tǒng)同時(shí)發(fā)送信號(hào)，并且用所有傳輸系統(tǒng)同時(shí)接收信號(hào)，從而縮短校準(zhǔn)所需的時(shí)間。
首先，在校準(zhǔn)時(shí)，在圖55所示的結(jié)構(gòu)中，將所有傳輸系統(tǒng)的移相器PSj的相位旋轉(zhuǎn)量θj設(shè)定為0，將衰減器ATTj的振幅變動(dòng)量Aj設(shè)定為1(＝0dB)。然后，從存儲(chǔ)器21中讀出與所有的傳輸系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的已知的信號(hào)Sj(t)，通過所有的天線振子ANTj來(lái)同時(shí)發(fā)送。
從各傳輸系統(tǒng)發(fā)送的信號(hào)由除了該傳輸系統(tǒng)以外的其它所有傳輸系統(tǒng)的天線振子ANTk(k＝1、2、…、n，其中j≠k)來(lái)接收。
因此，用第k號(hào)傳輸系統(tǒng)的接收信號(hào)測(cè)定裝置SMk從其它所有傳輸系統(tǒng)同時(shí)接收測(cè)定的信號(hào)RXk(t)用下述的式(4-1)表示。
RXk(t)＝A1kATX1ARXkexp{i(φ1k+ΔφTX1+ΔφRXk)}S1(t)A2kATX2ARXkexp{i(φ2k+ΔφTX2+ΔφRXk)}S2(t)+…+AjkATXjARXkexp{i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)}Sj(t)+…+Ak-1kATXk-1ARXkexp{i(φk-1k+ΔφTXk-1+ΔφRXk)}Sk-1(t)+Ak+1kATXk+1ARXkexp{i(φk+1k+ΔφTXk+1+ΔφRXk)}Sk+1(t)+…+AnkATXnARXkexp{i(φnk+ΔφTXn+ΔφRXk)}Sn(t)+nk(t)(k＝1、2、…、n) …(4-1)接著，計(jì)算接收信號(hào)RXk(t)和已知信號(hào)Sj(t)的相互相關(guān)值CSjk。該相互相關(guān)值如下面的式(4-2)所示。
其中，Sj(t)(j＝1、2、…、n)是完全彼此不同的信號(hào)序列，其相互相關(guān)值滿足下面的式(4-3)。
CSjk＝<RXk(t)·Sj(t)> …(4-2)<Sj(t)·Sk(t)>≈0(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中k≠j …(4-3)此外，如上述實(shí)施例15的式(3-6)所示，發(fā)送信號(hào)和噪聲之間的相互相關(guān)值是0，如式(3-4)所示，發(fā)送信號(hào)的自相關(guān)值是1。
因此，如果計(jì)算式(4-1)的RXk(t)和Sj(t)的相互相關(guān)值，則式(4-2)如下述的式(4-4)所示，如果對(duì)所有的已知發(fā)送信號(hào)Sj(t)(j＝1、2、…、n，其中k≠j)和所有的接收信號(hào)RXk(t)(k＝1、2、…、n)進(jìn)行該RXk(t)和Sj(t)的相互相關(guān)處理，則所得的相互相關(guān)值變?yōu)橛脤?shí)施例17的式(3-15)表示的值。
CSk＝<RXk(t)·Sj(t)>＝AjkATXjARXkexp{i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)}…(4-4)計(jì)算該式(3-15)的自然對(duì)數(shù)后，如上述實(shí)施例16的式(3-16)所示，如果著眼于其虛數(shù)部，則導(dǎo)出上述的式(3-19)，而如果著眼于實(shí)數(shù)部，則導(dǎo)出式(3-20)。以后的處理與實(shí)施例16的處理相同，所以省略說明。
下面，圖56是說明上述實(shí)施例17的操作的前半部分的流程圖，圖57表示與圖56的流程圖的步驟S3-2對(duì)應(yīng)的實(shí)施例17的計(jì)算例行程序的流程圖。
圖56的流程圖，在步驟S3-1中，從所有傳輸系統(tǒng)同時(shí)發(fā)送已知信號(hào)Sj(t)，在步驟S3-2中，在用所有的傳輸系統(tǒng)同時(shí)進(jìn)行接收信號(hào)的測(cè)定方面，與前面的任何一個(gè)實(shí)施例都有所不同。
在圖57的流程圖中，在每個(gè)發(fā)送信號(hào)Sj(t)中假設(shè)臨時(shí)變量Tmp為0，進(jìn)行RXk(t)·Sj(t)的累計(jì)直到到達(dá)時(shí)間T。然后，將該累計(jì)結(jié)果除以T，計(jì)算時(shí)間平均Tmp/T，計(jì)算它的自然對(duì)數(shù)，抽出虛數(shù)部Yjk、實(shí)數(shù)部Xjk。
通過對(duì)所有的發(fā)送信號(hào)Sj(t)進(jìn)行該運(yùn)算，進(jìn)行來(lái)自所有傳輸系統(tǒng)的發(fā)送信號(hào)Sj(t)和由所有傳輸系統(tǒng)接收的信號(hào)RXk(t)的相互相關(guān)處理。
由于以后的處理與圖21的流程圖相同，所以省略說明。
再有，通過與圖56的實(shí)施例17相同的步驟S3-1和S3-2，進(jìn)行來(lái)自所有傳輸系統(tǒng)的發(fā)送信號(hào)Sj(t)和由所有傳輸系統(tǒng)接收的信號(hào)RXk(t)的相互相關(guān)處理，通過直接解所得的Yjk的聯(lián)立一次方程式(3-19)和Yjk的聯(lián)立一次方程式(3-20)，也可以求各傳輸系統(tǒng)的接收電路的相位旋轉(zhuǎn)量和振幅變動(dòng)量。
如以上，在本實(shí)施例17中，由于在校準(zhǔn)時(shí)進(jìn)行已知信號(hào)Sj(t)的同時(shí)發(fā)送接收，所以與將發(fā)送的傳輸系統(tǒng)依次切換的前面的各實(shí)施例相比，可以縮短校準(zhǔn)所需的時(shí)間。
實(shí)施例18再有，在圖19所示的本發(fā)明第2基本結(jié)構(gòu)的自適應(yīng)陣列無(wú)線基站中，最終通過解上述的聯(lián)立一次方程式(1-30)和(1-32)，從而求通過所有的傳輸系統(tǒng)的接收電路和發(fā)送電路的信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)量之差Δφj和振幅變動(dòng)量之差ΔAj。
其中，在所有的傳輸系統(tǒng)中，在發(fā)送接收電路的相位旋轉(zhuǎn)量之差Δφj(j＝1、2、…、n)是相同值的情況下，下述的式(5-1)成立，而在所有的傳輸系統(tǒng)中，在發(fā)送接收電路的振幅變動(dòng)量之差ΔAj(j＝1、2、…、n)是相同值的情況下，下述的式(5-2)成立。
Δφj＝Δφ2＝…＝Δφn…(5-1)ΔA1＝ΔA2＝…＝ΔAn…(5-2)在這些情況下，在各發(fā)送電路和接收電路中，即使在實(shí)際中產(chǎn)生相位旋轉(zhuǎn)量之差或振幅變動(dòng)量之差，根據(jù)上述的式(1-30)和式(1-32)導(dǎo)出的聯(lián)立方程式完全成為級(jí)聯(lián)關(guān)系，解變得不定。因此，產(chǎn)生不能估計(jì)正確的相位旋轉(zhuǎn)量之差和振幅變動(dòng)量之差的情況。
以下說明的實(shí)施例18對(duì)這些方面進(jìn)行了改善，在進(jìn)行校準(zhǔn)之前，通過將各傳輸系統(tǒng)的移相器的相位旋轉(zhuǎn)量、或衰減器的振幅變動(dòng)量、或它們兩者分別預(yù)先設(shè)定為某個(gè)值，避免發(fā)送接收電路之間的相位旋轉(zhuǎn)量之差和/或振幅變動(dòng)量之差在傳輸系統(tǒng)之間為大致相同的值，使各傳輸系統(tǒng)的相位旋轉(zhuǎn)量之差和振幅變動(dòng)量之差的估計(jì)精度提高。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例18，在圖19所示的本發(fā)明的第2基本結(jié)構(gòu)的自適應(yīng)陣列無(wú)線基站中，在校準(zhǔn)時(shí)，預(yù)先將第j號(hào)傳輸系統(tǒng)的移相器PSj的相位旋轉(zhuǎn)量設(shè)置為θj，將衰減器ATTj的振幅變動(dòng)量設(shè)置為Aj。但是，在傳輸系統(tǒng)之間，設(shè)定各個(gè)移相器的相位旋轉(zhuǎn)量，使得θj≠θk，然后設(shè)定各個(gè)衰減器的振幅變動(dòng)量，使得Aj≠Ak。
從存儲(chǔ)器21中讀出與該第j號(hào)傳輸系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的已知信號(hào)Sj(t)，通過發(fā)送電路輸出。然后，發(fā)送的信號(hào)由除了第j號(hào)傳輸系統(tǒng)以外的其它所有傳輸系統(tǒng)的各個(gè)接收電路來(lái)接收，用接收信號(hào)測(cè)定裝置SMk來(lái)接收接收信號(hào)RXjk(t)。將發(fā)送信號(hào)的傳輸系統(tǒng)從第1號(hào)至第n號(hào)依次進(jìn)行切換，由每次除了進(jìn)行發(fā)送的傳輸系統(tǒng)以外的所有傳輸系統(tǒng)接收的測(cè)定信號(hào)RXjk(t)用下述的式(5-3)表示。
RXjk(t)＝AjkAjATXjARXkexp{i(φjk+θj+ΔφTXj+ΔφRXk)Sj(t)+njk(t)(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，j≠k …(5-3)
接著，將上述的式(5-3)的兩邊除以發(fā)送時(shí)的已知信號(hào)Sj(t)，而且計(jì)算兩邊的自然對(duì)數(shù)并進(jìn)行泰勒展開，如果S/N比充分好，則得到下述的式(5-4)。然后，如果著眼于該式(5-4)的虛數(shù)部，則導(dǎo)出下述的式(5-5)，而如果著眼于實(shí)數(shù)部，則導(dǎo)出下述的式(5-6)。
loge[AjkAjATXjARXk]+i(φjk+θj+ΔφTXj+ΔφRXk)＝loge[RXjk(t)/Sj(t)]…(5-4)φjk+θj+ΔφTXj+ΔφRXk＝Im[loge[RXjk(t)/Sj(t)]]，(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，j≠k …(5-5)loge[AjkAjATXjARXk]＝Re[loge[RXjk(t)/Sj(t)]]，(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，j≠k …(5-6)其中，可以通過計(jì)算來(lái)求式(5-5)和式(5-6)的各自右邊的值。因此，如果假設(shè)通過式(5-5)和式(5-6)的各自右邊的計(jì)算而求出的值為Yjk、Xjk，則各自的式由下述的式(5-7)和式(5-8)來(lái)表示。
Yjk＝φjk+θj+ΔφTXj+ΔφRXk(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，j≠k …(5-7)Xjk＝loge[Ajk]+loge[Aj]+loge[ATXj]+loge[ARXk](j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，j≠k …(5-8)其中，考慮上述預(yù)先設(shè)定的初始偏移值，將各傳輸系統(tǒng)的發(fā)送接收電路之間的相位旋轉(zhuǎn)量之差Δφj和振幅變動(dòng)量之差ΔAj如下述的式(5-10)和式(5-11)那樣定義。
Δφj＝ΔφRXj-{ΔφTXj+θj}，(j＝1、2、…、n) …(5-10)ΔAj＝loge[ARXj]-{loge[ATXj]+loge[Aj]}，(j＝1、2、…、n) …(5-11)接著，如果在Yjk-Ykj＝Zjk中代入式(5-7)，則得到下述的式(5-12)，而如果在Xjk-Xkj＝Vjk中代入式(5-8)，則得到下述的式(5-13)。
Zjk＝Y(jié)jk-Ykj＝Δφk-Δφj(j＝1、2、…、n-1)，(k＝j(luò)+1、j+2、…、n) …(5-12)
Vjk＝Xjk-Xkj＝ΔAk-ΔAj(j＝1、2、…、n-1)，(k＝j(luò)+1、j+2、…、n)…(5-13)以后的操作與參照?qǐng)D19說明的本發(fā)明的第2基本結(jié)構(gòu)的操作相同，如果解這些聯(lián)立一次方程式(5-12)和式(5-13)，則可以算出各傳輸系統(tǒng)的發(fā)送接收電路之間的相位旋轉(zhuǎn)量之差和振幅變動(dòng)量之差。
接著，圖58和圖59是用微計(jì)算機(jī)以軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)上述的實(shí)施例18的操作時(shí)的流程圖。圖58和圖59所示的流程圖除了以下方面以外與圖20和圖21所示的本發(fā)明的第2基本結(jié)構(gòu)的操作相同。
即，在步驟S2-2h中，將該傳輸系統(tǒng)的移相器PSj的相位旋轉(zhuǎn)量不設(shè)定為0而設(shè)定為已知的值θj，將衰減器ATTj的振幅變動(dòng)量不設(shè)定為1而設(shè)定為已知的值A(chǔ)j。
然后，在最后的步驟S2-18h中，在設(shè)定用于校準(zhǔn)的各傳輸系統(tǒng)的移相器的相位旋轉(zhuǎn)量和衰減器的振幅變動(dòng)量時(shí)，分別考慮上述已知的值θj和Aj。
其它操作引用有關(guān)圖20和圖21的流程圖的說明，這里省略其說明。
接著，圖60和圖61表示上述圖58和圖59所示的實(shí)施例18的變形例的流程圖。在該變形例中，與上述實(shí)施例18一樣，首先，將各傳輸系統(tǒng)的移相器的相位旋轉(zhuǎn)量設(shè)定為θj，衰減器的振幅變動(dòng)量設(shè)定為Aj后，發(fā)送已知的信號(hào)Sj(t)，然后通過與實(shí)施例18完全相同的運(yùn)算處理來(lái)算出Zjk和Vjk。
但是，在該圖61的流程圖中，判定算出的Zjk、Vjk的絕對(duì)值是否充分大。即，在步驟S2-19中，將算出的Zjk的絕對(duì)值與作為Z的最小值的MZ進(jìn)行比較，如果|Zjk|比MZ小，則在步驟S2-20中將MZ用此時(shí)的|Zjk|來(lái)置換。同樣，在步驟S2-21中，將算出的Vjk的絕對(duì)值與作為V的最小值的MV進(jìn)行比較，如果|Vjk|比MV小，則在步驟S2-20中將MV用此時(shí)的|Vjk|來(lái)置換。
接著，在步驟S2-23中，如果判定最終獲得的MZ、MV分別比規(guī)定的基準(zhǔn)值CZ、CV小，則認(rèn)為移相器的相位旋轉(zhuǎn)量和衰減器的振幅變動(dòng)量的初始設(shè)定值θj、Aj不充分，在步驟S2-24中，在將相位旋轉(zhuǎn)量θj和振幅變動(dòng)量Aj分別變更為適當(dāng)?shù)闹岛?，再次進(jìn)行Zjk、Vjk的計(jì)算。其結(jié)果，如果判定得到的MZ、MV分別比CZ、CV大，則以后進(jìn)行與圖58的實(shí)施例18相同的處理。
實(shí)施例19在至此說明的任何一個(gè)實(shí)施例中，最終通過解與相位旋轉(zhuǎn)量有關(guān)的聯(lián)立一次方程式和與振幅變動(dòng)量有關(guān)的聯(lián)立一次方程式，來(lái)計(jì)算相位旋轉(zhuǎn)量、振幅變動(dòng)量、相位旋轉(zhuǎn)量差和振幅變動(dòng)量差。
但是，在任何一個(gè)實(shí)施例中，在天線振子數(shù)為3個(gè)的情況下，未知的變量數(shù)和構(gòu)成各聯(lián)立一次方程式的獨(dú)立方程式的數(shù)相等都為3個(gè)。因此，在該情況下，所有3個(gè)方程式在解聯(lián)立一次方程式中都被使用。但是，如果天線振子數(shù)達(dá)到4個(gè)以上，則獨(dú)立方程式的數(shù)會(huì)超過未知的變量數(shù)。
在本發(fā)明的實(shí)施例19中，在天線振子數(shù)為4個(gè)以上的情況下，在根據(jù)測(cè)定的接收信號(hào)和發(fā)送的信號(hào)計(jì)算的構(gòu)成聯(lián)立一次方程式的所有獨(dú)立方程式中，僅選擇所需個(gè)數(shù)以更高精度導(dǎo)出的方程式、即僅選擇與未知的變量個(gè)數(shù)相同的數(shù)，就可解聯(lián)立一次方程式。
在本發(fā)明的實(shí)施例19中，該方程式的選擇從測(cè)定或計(jì)算所得的值|Xjk|、|Yjk|、|Vjk|、或|Zjk|達(dá)到大值的方程式中按順序來(lái)選擇。
圖62是說明本實(shí)施例19的操作流程圖，除了以下方面之外，與圖21所示的本發(fā)明的第2基本結(jié)構(gòu)的后半部分的操作相同。即，在步驟S2-25中，計(jì)算所有的Zjk的絕對(duì)值，按值的大小順序來(lái)排序，并且在步驟S2-26中，計(jì)算所有的Vjk的絕對(duì)值，按值的大小順序來(lái)排序。然后，按照|Zjk|的值的大小順序，選擇與未知的變量個(gè)數(shù)相當(dāng)?shù)膎個(gè)方程式，構(gòu)成與相位旋轉(zhuǎn)量差有關(guān)的聯(lián)立一次方程式并計(jì)算解，此外，按照|Vjk|的值的大小順序，選擇n個(gè)方程式，構(gòu)成與振幅變動(dòng)量差有關(guān)的聯(lián)立一次方程式并計(jì)算解。其它的操作引用與圖20和圖21的流程圖有關(guān)的說明，這里省略說明。
如以上那樣，在本實(shí)施例19中，選擇以高精度導(dǎo)出的方程式來(lái)構(gòu)成聯(lián)立一次方程式，所以可以獲得與相位旋轉(zhuǎn)量和振幅變動(dòng)量有關(guān)的高精度估計(jì)結(jié)果。

實(shí)施例20如上所述，在天線振子數(shù)在4個(gè)以上的情況下，在構(gòu)成各聯(lián)立一次方程式的多個(gè)獨(dú)立方程式內(nèi)，產(chǎn)生為了獲得解而未使用的方程式。在本發(fā)明的實(shí)施例20中，將為了得到這樣的解而被使用的方程式以外的方程式用作與相位旋轉(zhuǎn)量和振幅變動(dòng)量有關(guān)的信息的估計(jì)結(jié)果的驗(yàn)證。例如，在天線振子數(shù)為4個(gè)時(shí)，求發(fā)送接收電路的相位旋轉(zhuǎn)量情況的聯(lián)立方程式由下述的獨(dú)立方程式(6-1)～(6-6)構(gòu)成。
Z12＝Δφ2-Δφ1…(6-1)Z13＝Δφ3-Δφ1…(6-2)Z14＝Δφ4-Δφ1…(6-3)Z23＝Δφ3-Δφ2…(6-4)Z24＝Δφ4-Δφ2…(6-5)Z34＝Δφ4-Δφ3…(6-6)其中，例如上述6個(gè)獨(dú)立的方程式內(nèi)，假設(shè)用式(6-1)、(6-2)、(6-5)、(6-6)來(lái)計(jì)算四個(gè)未知的變量Δφ1～Δφ4，并假設(shè)實(shí)際計(jì)算的值為tmpΔφj(j＝1、2、3、4)。在本實(shí)施例20中，將這些值tmpΔφj導(dǎo)入計(jì)算解時(shí)未使用的式(6-3)、(6-4)，計(jì)算誤差el、(l＝1、2、…)。采用該情況下未使用的2個(gè)方程式來(lái)計(jì)算2個(gè)誤差e1、e2，如下述的式(6-7)和式(6-8)。
e1＝Z14-(tmpΔφ4-tmpΔφ1) …(6-7)e2＝Z23-(tmpΔφ3-tmpΔφ2) …(6-8)然后，如果這些誤差e1、e2分別比規(guī)定的基準(zhǔn)值小，則認(rèn)為上述的估計(jì)結(jié)果tmpΔφj(j＝1、2、3、4)是正確的，并進(jìn)行輸出。另一方面，如果這些誤差e1、e2分別比規(guī)定的基準(zhǔn)值大，則認(rèn)為用上述4個(gè)公式估計(jì)的結(jié)果是不正確的，重新進(jìn)行測(cè)定等，繼續(xù)進(jìn)行估計(jì)處理，直至誤差e1、e2比規(guī)定的基準(zhǔn)值小。
圖63和圖64表示本實(shí)施例20的操作流程圖，除了以下方面之外與圖62所示的本發(fā)明的實(shí)施例19的操作相同。
就是說，在步驟S2-28中，求分別解與相位差信息有關(guān)的n個(gè)獨(dú)立方程式組成的聯(lián)立一次方程式和與振幅變動(dòng)量差信息有關(guān)的n個(gè)獨(dú)立方程式組成的聯(lián)立一次方程式的解，在步驟S2-29中，將計(jì)算的解代入在該解的計(jì)算中未使用過的方程式，分別計(jì)算Zjk和Vjk的最大值Zmax、Vmax。然后，在步驟S2-30中，判斷計(jì)算的最大值是否分別在規(guī)定的基準(zhǔn)值CZ、CV以下，反復(fù)進(jìn)行以上的測(cè)定和運(yùn)算，直至判斷為在規(guī)定的基準(zhǔn)值以上。
其它操作與上述實(shí)施例19的操作相同。
實(shí)施例21在至此說明的任何一個(gè)實(shí)施例中，將估計(jì)的有關(guān)相位旋轉(zhuǎn)量的信息和有關(guān)振幅變動(dòng)量的信息傳送到作為各傳輸系統(tǒng)的相位旋轉(zhuǎn)裝置的移相器和作為振幅變動(dòng)裝置的衰減器上，在各傳輸系統(tǒng)的發(fā)送接收電路之間進(jìn)行補(bǔ)償，使得相位旋轉(zhuǎn)量差和振幅變動(dòng)量差達(dá)到0。
但是，在各傳輸系統(tǒng)的發(fā)送電路或接收電路包括有非線性特性的電路要素(例如，放大器)的情況下，因輸入到發(fā)送電路的信號(hào)的功率或輸入到接收電路的信號(hào)的功率而使相位特性和振幅特性變化，不能進(jìn)行上述補(bǔ)償。
本發(fā)明的實(shí)施例21即使在如上述因輸入到發(fā)送電路的信號(hào)的功率或輸入到接收電路的信號(hào)的功率而使相位特性和振幅特性變化的情況下，也可以用通過估計(jì)操作一次獲得的校準(zhǔn)結(jié)果和預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的校正數(shù)據(jù)，將移相器和衰減器中設(shè)定的相位旋轉(zhuǎn)量和振幅變動(dòng)量校正到適當(dāng)?shù)闹怠?br> 圖65表示本實(shí)施例21的具體電路結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖65的實(shí)施例中，用于補(bǔ)償相位旋轉(zhuǎn)量的算出的校準(zhǔn)信息為Δφ1、Δφ2、…、Δφn，用于補(bǔ)償振幅變動(dòng)量的算出的校準(zhǔn)信息為ΔA1、ΔA2、…、ΔAn。
這里，將估計(jì)這些校準(zhǔn)信息時(shí)的發(fā)送信號(hào)的比較低的功率設(shè)為PCTX，將接收信號(hào)的功率設(shè)為PCRX。另一方面，設(shè)當(dāng)前的發(fā)送信號(hào)的功率為PTX，接收信號(hào)的功率為PRX，這里，將相位旋轉(zhuǎn)量信息和振幅變動(dòng)量信息的校正使用的信息預(yù)先存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器內(nèi)，通過控制裝置22從存儲(chǔ)器21中讀出與PTX和PCTX對(duì)應(yīng)的發(fā)送系統(tǒng)的校正信息，或與PRX或PCRX對(duì)應(yīng)的接收系統(tǒng)的校正信息，附加在上述算出的各個(gè)校準(zhǔn)值上后，提供給作為相位旋轉(zhuǎn)裝置的移相器和作為振幅變動(dòng)裝置的衰減器。由此，即使在發(fā)送電路或接收電路中包括非線性電路要素的情況下，也可以經(jīng)常進(jìn)行與相位旋轉(zhuǎn)量差信息和振幅變動(dòng)量差信息有關(guān)的最佳校準(zhǔn)，而與接收信號(hào)功率或發(fā)送信號(hào)功率無(wú)關(guān)。
再有，為了減少存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的校正信息量，也可以按適當(dāng)?shù)拈g隔將跳躍的校正信息存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中，在使用校正信息時(shí)通過內(nèi)插來(lái)求最佳的校正值。
實(shí)施例22在至此說明的任何一個(gè)實(shí)施例中，在各傳輸系統(tǒng)中估計(jì)接收電路和發(fā)送電路之間的振幅變動(dòng)量之差。但是，與相位旋轉(zhuǎn)量的情況不同，在振幅變動(dòng)量的情況下，在發(fā)送電路和接收電路之間存在特性差本身并不是大問題，而接收發(fā)送電路之間的相位旋轉(zhuǎn)量差在各個(gè)傳輸系統(tǒng)中不同則是大問題。因此，關(guān)于振幅信息的校準(zhǔn)，如上述各實(shí)施例那樣，除了控制各傳輸系統(tǒng)的振幅變動(dòng)裝置的衰減器的振幅變動(dòng)量，使得各傳輸系統(tǒng)的接收電路和發(fā)送電路之間的振幅變動(dòng)量為0的方法以外，也可以控制各傳輸系統(tǒng)的振幅變動(dòng)裝置的衰減器的振幅變動(dòng)量，使得各個(gè)傳輸系統(tǒng)的發(fā)送接收電路之間的振幅變動(dòng)量差為相同的某個(gè)值。
圖66表示本發(fā)明的自適應(yīng)陣列無(wú)線基站的第3基本結(jié)構(gòu)概要的示意方框圖。圖66的第3基本結(jié)構(gòu)與前面說明的第1和第2基本結(jié)構(gòu)一樣，在自適應(yīng)陣列無(wú)線基站中，僅示出與本發(fā)明有關(guān)的相位旋轉(zhuǎn)量和振幅變動(dòng)量的估計(jì)及與它們的校準(zhǔn)有關(guān)的部分。
在圖66所示的自適應(yīng)陣列無(wú)線基站中，由4個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)組成，其特征在于，各個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的天線振子(合計(jì)為4個(gè))被分別正確地配置在正方形的頂點(diǎn)上。
更具體地說，圖66所示的自適應(yīng)陣列無(wú)線基站包括由圖中未示出的存儲(chǔ)器和控制裝置組成的信號(hào)處理電路20；構(gòu)成正方形的陣列天線的天線振子ANT1、ANT2、TAN3和ANT4；與各個(gè)天線振子對(duì)應(yīng)設(shè)置的天線共用器SW1、SW2、SW3和SW4；以及與各個(gè)天線振子對(duì)應(yīng)并設(shè)置在天線共用器和信號(hào)處理電路20之間的發(fā)送電路TX1、TX2、TX3、TX4和接收電路RX1、RX2、RX3、RX4。
與上述第1和第2基本結(jié)構(gòu)一樣，圖66的信號(hào)處理電路20在校準(zhǔn)時(shí)從各個(gè)天線振子發(fā)送已知信號(hào)，實(shí)測(cè)來(lái)自其它天線振子的接收信號(hào)，用實(shí)測(cè)值進(jìn)行規(guī)定的運(yùn)算，算出后述的接收響應(yīng)矢量和發(fā)送矢量，具有根據(jù)該算出結(jié)果進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)量和振幅變動(dòng)量的校準(zhǔn)的數(shù)字信號(hào)處理功能。
再有，將各發(fā)送電路TX1、TX2、TX3、TX4總稱為在從信號(hào)處理電路20至對(duì)應(yīng)的天線共用器SW的路徑上存在的電路，將各接收電路RX1、RX2、RX3、RX4總稱為在從對(duì)應(yīng)的天線共用器SW至信號(hào)處理電路20的路徑上存在的電路。
實(shí)施例23在圖66中，θTX1、θTX2、θTX3、θTX4分別表示在各傳輸系統(tǒng)中從信號(hào)處理電路20輸出的信號(hào)通過對(duì)應(yīng)的發(fā)送電路TX和天線共用器SW到達(dá)對(duì)應(yīng)的天線振子ANT的相位旋轉(zhuǎn)量，θRX1、θRX2、θRX3、θRX4分別表示在各傳輸系統(tǒng)中由對(duì)應(yīng)的天線振子ANT接收的信號(hào)通過對(duì)應(yīng)的天線共用器SW和接收電路RX到達(dá)信號(hào)處理電路20的相位旋轉(zhuǎn)量。
而且，在圖66中，θ12表示天線振子ANT1、ANT2之間的信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)量，θ13表示天線振子ANT1、ANT3之間的信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)量，θ14表示天線振子ANT1、ANT4之間的信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)量，θ23表示天線振子ANT2、ANT3之間的信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)量，θ24表示天線振子ANT2、ANT4之間的信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)量，θ34表示天線振子ANT3、ANT4之間的信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)量。
本發(fā)明的第3基本結(jié)構(gòu)的實(shí)施例23在圖66的結(jié)構(gòu)中求接收響應(yīng)矢量和發(fā)送響應(yīng)矢量，以該相位數(shù)據(jù)之差作為校正值來(lái)求。
(1)接收響應(yīng)矢量的測(cè)定方法首先，說明接收矢量的測(cè)定方法。
①在圖66的結(jié)構(gòu)中，由信號(hào)處理電路20將初始相位θIT1固定為0的信號(hào)通過發(fā)送電路TX1、天線共用器SW1從天線振子ANT1發(fā)送，用其它天線振子ANT2、ANT3、ANT4來(lái)接收。
其中，通過天線振子ANT2、天線共用器SW2、接收電路RX2用信號(hào)處理電路20接收的信號(hào)的發(fā)送至接收的相位旋轉(zhuǎn)量θR21由下面的式(7-1)來(lái)表示。
θR21＝θTX1+θ12+θRX2 …(7-1)同樣，通過天線振子ANT3、天線共用器SW3、接收電路RX3用信號(hào)處理電路20接收的信號(hào)的發(fā)送至接收的相位旋轉(zhuǎn)量θR31由下面的式(7-2)來(lái)表示。
θR31＝θTX1+θ13+θRX3 …(7-2)同樣，通過天線振子ANT4、天線共用器SW4、接收電路RX4用信號(hào)處理電路20接收的信號(hào)的發(fā)送至接收的相位旋轉(zhuǎn)量θR41由下面的式(7-3)來(lái)表示。
θR41＝θTX1+θ14+θRX4 …(7-3)其中，如果從式(7-1)中減去式(7-2)，則θR21-θR31＝θRX2-θRX3+(θ12-θ13)(θRX2-θRX3)＝(θR21-θR31)-(θ12-θ13) …(7-4)同樣，如果從式(7-2)中減去式(7-3)，則θR31-θR41＝θRX3-θRX4+(θ13-θ14)(θRX3-θRX4)＝(θR31-θR41)-(θ13-θ14) …(7-5)同樣，如果從式(7-3)減去式(7-1)，則θR41-θR21＝θRX4-θRX2+(θ14-θ12)(θRX4-θRX2)＝(θR41-θR21)-(θ14-θ12) …(7-6)②在圖66的結(jié)構(gòu)中，由信號(hào)處理電路20將初始相位θIT2固定為0的信號(hào)通過發(fā)送電路TX2、天線共用器SW2從天線振子ANT2發(fā)送，用其它天線振子ANT1、ANT3、ANT4來(lái)接收。
其中，通過天線振子ANT1、天線共用器SW1、接收電路RX1用信號(hào)處理電路20接收的信號(hào)的發(fā)送至接收的相位旋轉(zhuǎn)量θR12由下面的式(7-7)來(lái)表示。
θR12＝θTX2+θ12+θRX1 …(7-7)同樣，通過天線振子ANT3、天線共用器SW3、接收電路RX3用信號(hào)處理電路20接收的信號(hào)的發(fā)送至接收的相位旋轉(zhuǎn)量θR32由下面的式(7-8)來(lái)表示。
θR32＝θTX2+θ23+θRX3 …(7-8)同樣，通過天線振子ANT4、天線共用器SW4、接收電路RX4用信號(hào)處理電路20接收的信號(hào)的發(fā)送至接收的相位旋轉(zhuǎn)量θR42由下面的式(7-9)來(lái)表示。
θR42＝θTX2+θ24+θRX4 …(7-9)其中，如果從式(7-7)中減去式(7-8)，則θR12-θR32＝θRX1-θRX3+(θ12-θ23)
(θRX1-θRX3)＝(θR12-θR32)-(θ12-θ23) …(7-10)同樣，如果從式(7-8)中減去式(7-9)，則θR32-θR42＝θRX3-θRX4+(θ23-θ24)(θRX3-θRX4)＝(θR32-θR42)-(θ23-θ24) …(7-11)同樣，如果從式(7-9)中減去式(7-7)，則θR42-θR12＝θRX4-θRX1+(θ24-θ12)(θRX4-θRX1)＝(θR42-θR12)-(θ24-θ12) …(7-12)③在圖66的結(jié)構(gòu)中，由信號(hào)處理電路20將初始相位θIT3固定為0的信號(hào)通過發(fā)送電路TX3、天線共用器SW3從天線振子ANT3發(fā)送，用其它天線振子ANT1、ANT2、ANT4來(lái)接收。
其中，通過天線振子ANT1、天線共用器SW1、接收電路RX1用信號(hào)處理電路20接收的信號(hào)的發(fā)送至接收的相位旋轉(zhuǎn)量θR13由下面的式(7-13)來(lái)表示。
θR13＝θTX3+θ13+θRX1 …(7-13)同樣，通過天線振子ANT2、天線共用器SW2、接收電路RX2用信號(hào)處理電路20接收的信號(hào)的發(fā)送至接收的相位旋轉(zhuǎn)量θR23由下面的式(7-14)來(lái)表示。
θR23＝θTX3+θ23+θRX2 …(7-14)同樣，通過天線振子ANT4、天線共用器SW4、接收電路RX4用信號(hào)處理電路20接收的信號(hào)的發(fā)送至接收的相位旋轉(zhuǎn)量θR43由下面的式(7-15)來(lái)表示。
θR43＝θTX3+θ34+θRX4 …(7-15)其中，如果從式(7-13)中減去式(7-14)，則θR13-θR23＝θRX1-θRX2+(θ13-θ23)(θRX1-θRX2)＝(θR13-θR23)-(θ13-θ23) …(7-16)同樣，如果從式(7-14)中減去式(7-15)，則θR23-θR43＝θRX2-θRX4+(θ23-θ34)(θRX2-θRX4)＝(θR23-θR43)-(θ23-θ34) …(7-17)同樣，如果從式(7-15)中減去式(7-13)，則θR43-θR13＝θRX4-θRX1+(θ34-θ13)(θRX4-θRX1)＝(θR43-θR13)-(θ34-θ13) …(7-18)④在圖66的結(jié)構(gòu)中，由信號(hào)處理電路20將初始相位θIT4固定為0的信號(hào)通過發(fā)送電路TX4、天線共用器SW4從天線振子ANT4發(fā)送，用其它天線振子ANT1、ANT2、ANT3來(lái)接收。
其中，通過天線振子ANT1、天線共用器SW1、接收電路RX1用信號(hào)處理電路20接收的信號(hào)的發(fā)送至接收的相位旋轉(zhuǎn)量θR14由下面的式(7-19)來(lái)表示。
θR14＝θTX4+θ14+θRX1…(7-19)同樣，通過天線振子ANT2、天線共用器SW2、接收電路RX2用信號(hào)處理電路20接收的信號(hào)的發(fā)送至接收的相位旋轉(zhuǎn)量θR24由下面的式(7-20)來(lái)表示。
θR24＝θTX4+θ24+θRX2…(7-20)同樣，通過天線振子ANT3、天線共用器SW3、接收電路RX3用信號(hào)處理電路20接收的信號(hào)的發(fā)送至接收的相位旋轉(zhuǎn)量θR34由下面的式(7-21)來(lái)表示。
θR34＝θTX4+θ34+θRX3…(7-21)其中，如果從式(7-19)中減去式(7-20)，則θR14-θR24＝θRX1-θRX2+(θ14-θ24)(θRX1-θRX2)＝(θR14-θR24)-(θ14-θ24) …(7-22)同樣，如果從式(7-20)中減去式(7-21)，則θR24-θR34＝θRX2-θRX3+(θ24-θ34)(θRX2-θRX3)＝(θR24-θR34)-(θ24-θ34) …(7-23)同樣，如果從式(7-21)中減去式(7-19)，則θR34-θR14＝θRX3-θRX1+(θ34-θ14)(θRX3-θRX1)＝(θR34-θR14)-(θ34-θ14) …(7-24)⑤計(jì)算天線振子ANT1和ANT2的接收信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)量之差(θRX1-θRX2)通過上述的式(7-16)和式(7-22)來(lái)求(θRX1-θRX2)，但為了進(jìn)一步提高精度，取兩式的平均。
(θRX1-θRX2)＝[{(θR14-θR24)-(θ14-θ24)}+{(θR13-θR23)-(θ13-θ23)}]/2通過該式，有(θRX1-θRX2)＝[{(θR14-θR24)-(θ14-θ23)}+{(θR13-θR23)-(θ13-θ24)}]/2
由于將圖66的天線振子以構(gòu)成正方形那樣來(lái)配置，所以θ14＝θ23、θ13＝θ24成立。因此，上式變?yōu)橄旅娴氖?7-25)。
(θRX1-θRX2)＝{(θR14-θR24)+(θR13-θR23)}/2 …(7-25)由于該式的右邊根據(jù)實(shí)測(cè)值來(lái)求，所以可算出差分(θRX1-θRX2)的值。
⑥計(jì)算天線振子ANT2和ANT3的接收信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)量之差(θRX2-θRX3)根據(jù)上述的式(7-4)和式(7-23)來(lái)求(θRX2-θRX3)，但為了進(jìn)一步提高精度，取兩式的平均。
(θRX2-θRX3)＝[{(θR21-θR31)-(θ12-θ13)}+{(θR24-θR34)-(θ24-θ34)}]/2通過該式，有(θRX2-θRX3)＝[{(θR21-θR31)-(θ12-θ34)}+{(θR24-θR34)-(θ24-θ13)}]/2其中，由于θ12＝θ34、θ13＝θ24成立，所以上式變?yōu)橄旅娴氖?7-26)(θRX2-θRX3)＝{(θR21-θR31)+(θR24-θR34)}/2…(7-26)由于該式的右邊根據(jù)實(shí)測(cè)值來(lái)求，所以可算出差分(θRX2-θRX3)的值。
⑦計(jì)算天線振子ANT3和ANT4的接收信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)量之差(θRX3-θRX4)根據(jù)上述的式(7-5)和式(7-11)來(lái)求(θRX3-θRX4)，但為了進(jìn)一步提高精度，取兩式的平均。
(θRX3-θRX4)＝[{(θR31-θR41)-(θ13-θ14)}+{(θR32-θR42)-(θ23-θ24)}]/2通過該式，有(θRX3-θRX4)＝[{(θR31-θR41)-(θ13-θ24)}+{(θR32-θR42)-(θ23-θ14)}]/2其中，由于θ13＝θ24、θ23＝θ14成立，所以上式變?yōu)橄旅娴氖?7-27)(θRX3-θRX4)＝{(θR31-θR41)+(θR32-θR42)}/2…(7-27)
由于該式的右邊根據(jù)實(shí)測(cè)值來(lái)求，所以可算出差分(θRX3-θRX4)的值。
⑧計(jì)算天線振子ANT4和ANT1的接收信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)量之差(θRX4-θRX1)根據(jù)上述的式(7-12)和式(7-18)來(lái)求(θRX4-θRX1)，但為了進(jìn)一步提高精度，取兩式的平均。
(θRX4-θRX1)＝[{(θR42-θR12)-(θ24-θ12)}+{(θR43-θR13)-(θ34-θ13)}]/2通過該式，有(θRX4-θRX1)＝[{(θR42-θR12)-(θ24-θ13)}+{(θR43-θR13)-(θ34-θ12)}]/2其中，由于θ24＝θ13、θ34＝θ12成立，所以上式變?yōu)橄旅娴氖?7-28)(θRX4-θRX1)＝{(θR42-θR12)+(θR43-θR13)}/2…(7-28)由于該式的右邊根據(jù)實(shí)測(cè)值來(lái)求，所以可算出差分(θRX4-θRX1)的值。
⑨求接收響應(yīng)矢量如果將4個(gè)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)天線振子的接收信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)量表示為R(1)＝θRX1、R(2)＝θRX2、R(3)＝θRX3、R(4)＝θRX4，則以R(1)、R(2)、R(3)、R(4)為分量的矢量R是相位數(shù)據(jù)的接收響應(yīng)矢量。
如求上述的式(7-25)～式(7-28)那樣，各個(gè)相位旋轉(zhuǎn)量的差分通過實(shí)測(cè)值具體算出(θRX1-θRX2)、(θRX2-θRX3)、(θRX3-θRX4)、(θRX4-θRX1)的值，但就知道各個(gè)相位旋轉(zhuǎn)量R(1)、R(2)、R(3)、R(4)的值來(lái)說，信息不充分。
因此，通過以某一個(gè)傳輸系統(tǒng)的相位旋轉(zhuǎn)量、例如R(1)為基準(zhǔn)值0，從上述的各差分的算出值中可以分別算出其余的傳輸系統(tǒng)的相位旋轉(zhuǎn)量。即，例如如果R(1)＝0，則由R(1)-R(2)＝(θRX1-θRX2)變?yōu)镽(2)＝R(1)-(θRX1-θRX2)，根據(jù)上述差分的實(shí)測(cè)值來(lái)算出R(2)的值。
同樣，由R(2)-R(3)＝(θRX2-θRX3)變?yōu)?
R(3)＝R(2)-(θRX2-θRX3)，根據(jù)上述差分的實(shí)測(cè)值來(lái)算出R(3)的值。
同樣地，由R(3)-R(4)＝(θRX3-θRX4)變?yōu)镽(4)＝R(3)-(θRX3-θRX4)，根據(jù)上述差分的實(shí)測(cè)值來(lái)計(jì)算R(4)的值。
如以上那樣，通過使某一個(gè)傳輸系統(tǒng)的相位旋轉(zhuǎn)量為0，來(lái)分別求其它傳輸系統(tǒng)的相位旋轉(zhuǎn)量，其結(jié)果，可得到相位數(shù)據(jù)的接收響應(yīng)矢量。
這里，對(duì)在上述的測(cè)定結(jié)果中檢查是否有錯(cuò)誤的幾種方法進(jìn)行說明。
(i) 首先，有R(4)-R(1)＝(θRX4-θRX1)，但由于R(1)＝0，所以如果正確地進(jìn)行測(cè)定，則本應(yīng)R(4)-(θRX4-θRX1)大致為0。
因此，設(shè)rtmp＝|R(4)-(θRX4-θRX1)|，如果rtmp在誤差閾值以上，則判斷為在測(cè)定上有錯(cuò)誤。
(ii)接著，通過取上述的式(7-10)和式(7-24)的平均，來(lái)求天線振子ANT1和ANT3的相位旋轉(zhuǎn)量之差(θRX1-θRX3)。
(θRX1-θRX3)＝{(θR12-θR32)-(θ12-θ23)}-{(θR34-θR14)-(θ34-θ14)}]/2其中，由于θ12＝θ23、θ34＝θ14成立，所以(θRX1-θRX3)＝{(θR12-θR32)-(θR34-θR14)}/2由于該式的右邊根據(jù)實(shí)測(cè)值來(lái)求，所以可算出(θRX1-θRX3)的值。
其中，有R(1)-R(3)＝(θRX1-θRX3)，但如果將測(cè)定正確地進(jìn)行，則本應(yīng){R(1)-R(3)}-(θRX1-θRX3)大致為0。
因此，設(shè)rtmp＝|{R(1)-R(3)}-(θRX1-θRX3)|，如果rtmp在誤差閾值以上，則判斷為在測(cè)定上有錯(cuò)誤。
(iii)接著，通過取上述的式(7-17)和式(7-6)的平均，來(lái)求天線振子ANT2和ANT4的相位旋轉(zhuǎn)量之差(θRX2-θRX4)。
(θRX2-θRX4)＝[{(θR23-θR43)-(θ23-θ34)}-{(θR41-θR21)-(θ14-θ12)}]/2其中，由于θ23＝θ34、θ14＝θ12成立，所以(θRX2-θRX4)＝{(θR23-θR43)-(θR41-θR21)}/2
由于根據(jù)實(shí)測(cè)值來(lái)求該式的右邊，所以算出(θRX2-θRX4)的值。
其中，R(2)-R(4)＝(θRX2-θRX4)，但如果測(cè)定正確地進(jìn)行，則本應(yīng){R(2)-R(4)}-(θRX2-θRX4)大致為0。
因此，設(shè)rtmp＝|{R(2)-R(4)}-(θRX2-θRX4)|，如果rtmp在誤差閾值以上，則判斷為測(cè)定中有差錯(cuò)。
(2)發(fā)送響應(yīng)矢量的測(cè)定方法下面說明發(fā)送響應(yīng)矢量的測(cè)定方法。
①計(jì)算天線振子ANT1和ANT2的發(fā)送信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)量之差(θTX1-θTX2)如果從上述的式(7-2)中減去式(7-8)，則θR31-θR32＝θTX1-θTX2+(θ13-θ23)(θTX1-θTX2)＝(θR31-θR32)-(θ13-θ23) …(7-29)同樣，如果從式(7-3)中減去式(7-9)，則θR41-θR42＝θTX1-θTX2+(θ14-θ24)(θTX1-θTX2)＝(θR41-θR42)-(θ14-θ24) …(7-30)通過式(7-29)和式(7-30)來(lái)求(θTX1-θTX2)，但為了進(jìn)一步提高精度，取兩式的平均。
(θTX1-θTX2)＝[{(θR31-θR32)-(θ13-θ23)}+{(θR41-θR42)-(θ14-θ24)}]/2根據(jù)該式，有(θTX1-θTX2)＝[{(θR31-θR32)-(θ13-θ24)}+{(θR41-θR42)-(θ14-θ23)}]/2其中，由于θ13＝θ24、θ14＝θ23成立，所以上式變?yōu)橄旅娴氖?7-31)。
(θTX1-θTX2)＝{(θR31-θR32)+(θR41-θR42)}/2…(7-31)由于該式的右邊根據(jù)實(shí)測(cè)值來(lái)求，所以可算出(θTX1-θTX2)的值。
②計(jì)算天線振子ANT2和ANT3的發(fā)送信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)量之差(θTX2-θTX3)如果從上述的式(7-7)中減去式(7-13)，則θR12-θR13＝θTX2-θTX3+(θ12-θ13)
(θTX2-θTX3)＝(θR12-θR13)-(θ12-θ13) …(7-32)同樣，如果從式(7-9)中減去式(7-15)，則θR42-θR43＝θTX2-θTX3+(θ24-θ34)(θTX2-θTX3)＝(θR42-θR43)-(θ24-θ34) …(7-33)通過式(7-32)和式(7-33)來(lái)求(θTX2-θTX3)，但為了進(jìn)一步提高精度，取兩式的平均。
(θTX2-θTX3)＝[{(θR12-θR13)-(θ12-θ13)}+{(θR42-θR43)-(θ24-θ34)}]/2根據(jù)該式，有(θTX2-θTX3)＝[{(θR12-θR13)-(θ12-θ34)}+{(θR42-θR43)-(θ24-θ13)}]/2其中，由于θ12＝θ34、θ24＝θ13成立，所以上式變?yōu)橄旅娴氖?7-34)。
(θTX2-θTX3)＝{(θR12-θR13)+(θR42-θR43)}/2…(7-34)由于該式的右邊根據(jù)實(shí)測(cè)值來(lái)求，所以可算出(θTX2-θTX3)的值。
③計(jì)算天線振子ANT3和ANT4的發(fā)送信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)量之差(θTX3-θTX4)如果從上述的式(7-13)中減去式(7-19)，則θR13-θR14＝θTX3-θTX4+(θ13-θ14)(θTX3-θTX4)＝(θR13-θR14)-(θ13-θ14) …(7-35)同樣，如果從式(7-14)中減去式(7-20)，則θR23-θR24＝θTX3-θTX4+(θ23-θ24)(θTX3-θTX4)＝(θR23-θR24)-(θ23-θ24) …(7-36)通過式(7-35)和式(7-36)來(lái)求(θTX3-θTX4)，但為了進(jìn)一步提高精度，取兩式的平均。
(θTX3-θTX4)＝[{(θR13-θR14)-(θ13-θ14)}+{(θR23-θR24)-(θ23-θ24)}]/2根據(jù)該式，有(θTX3-θTX4)＝[{(θR13-θR14)-(θ13-θ24)}+{(θR23-θR24)-(θ23-θ14)}]/2其中，由于θ13＝θ24、θ23＝θ14成立，所以上式變?yōu)橄旅娴氖?7-37)。
(θTX3-θTX4)＝{(θR13-θR14)+(θR23-θR24)}/2 …(7-37)由于該式的右邊根據(jù)實(shí)測(cè)值來(lái)求，所以可算出(θTX3-θTX4)的值。
④計(jì)算天線振子ANT4和ANT1的發(fā)送信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)量之差(θTX4-θTX1)如果從上述的式(7-20)中減去式(7-1)，則θR24-θR21＝θTX4-θTX1+(θ24-θ12)(θTX4-θTX1)＝(θR24-θR21)-(θ24-θ12)…(7-38)同樣，如果從式(7-21)中減去式(7-2)，則θR34-θR31＝θTX4-θTX1+(θ34-θ13)(θTX4-θTX1)＝(θR34-θR31)-(θ34-θ13)…(7-39)通過式(7-38)和式(7-39)來(lái)求(θTX4-θTX1)，但為了進(jìn)一步提高精度，取兩式的平均。
(θTX4-θTX1)＝[{(θR24-θR21)-(θ24-θ12)}+{(θR34-θR31)-(θ34-θ13)}]/2根據(jù)該式，有(θTX4-θTX1)＝[{(θR24-θR21)-(θ24-θ13)}+{(θR34-θR31)-(θ34-θ12)}]/2其中，由于θ24＝θ13、θ34＝θ12成立，所以上式變?yōu)橄旅娴氖?7-40)。
(θTX4-θTX1)＝{(θR24-θR21)+(θR34-θR31)}/2 …(7-40)由于該式的右邊根據(jù)實(shí)測(cè)值來(lái)求，所以可算出(θTX4-θTX1)的值。
⑤求發(fā)送響應(yīng)矢量如果四個(gè)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)天線振子的發(fā)送信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)量表示為T(1)＝θTX1、T(2)＝θTX2、T(3)＝θTX3、T(4)＝θTX4，則以(T(1)、T(2)、T(3)、T(4))為分量的矢量T是相位數(shù)據(jù)的發(fā)送響應(yīng)矢量。
如由上述的式(7-31)、(7-34)、(7-37)、(7-40)所求那樣，各個(gè)相位旋轉(zhuǎn)量的差分根據(jù)實(shí)測(cè)值具體計(jì)算(θTX1-θTX2)、(θTX2-θTX3)、(θTX3-θTX4)、(θTX4-θTX1)的值，但就知道各個(gè)相位旋轉(zhuǎn)量T(1)、T(2)、T(3)、T(4)的值來(lái)說，信息不充足。
因此，通過以某一個(gè)傳輸系統(tǒng)的相位旋轉(zhuǎn)量、例如T(1)為基準(zhǔn)值0，從上述的各差分的算出值中可以分別算出其余的傳輸系統(tǒng)的相位旋轉(zhuǎn)量。即，例如如果T(1)＝0，則由T(1)-T(2)＝(θTX1-θTX2)變?yōu)門(2)＝T(1)-(θTX1-θTX2)，根據(jù)上述差分的實(shí)測(cè)值來(lái)算出T(2)的值。
同樣，由T(2)-T(3)＝(θTX2-θTX3)變?yōu)門(3)＝T(2)-(θTX2-θTX3)，根據(jù)上述差分的實(shí)測(cè)值來(lái)算出T(3)的值。
同樣地，由T(3)-T(4)＝(θTX3-θTX4)變?yōu)門(4)＝T(3)-(θTX3-θTX4)，根據(jù)上述差分的實(shí)測(cè)值來(lái)計(jì)算T(4)的值。
如以上那樣，通過使某一個(gè)傳輸系統(tǒng)的相位旋轉(zhuǎn)量為0，來(lái)分別求其它傳輸系統(tǒng)的相位旋轉(zhuǎn)量，其結(jié)果，可得到相位數(shù)據(jù)的發(fā)送響應(yīng)矢量。
這里，對(duì)在上述的測(cè)定結(jié)果中檢查是否有錯(cuò)誤的幾種方法進(jìn)行說明。
(i)首先，有T(4)-T(1)＝(θTX4-θT1)，但由于T(1)＝0，所以如果正確地進(jìn)行測(cè)定，則本應(yīng)T(4)-(θTX4-θTX1)大致為0。
因此，設(shè)rtmp＝|T(4)-(θTX4-θTX1)|，如果rtmp在誤差閾值以上，則判斷為在測(cè)定上有錯(cuò)誤。
(ii)接著，求天線振子ANT1和ANT3的相位旋轉(zhuǎn)量之差(θTX1-θTX3)。
首先，如果從式(7-1)中減去式(7-14)，則θR21-θR23＝θTX1-θTX3+(θ12-θ23)(θTX1-θTX3)＝(θR21-θR23)-(θ12-θ23) …(7-41)同樣地，如果從式(7-3)中減去式(7-15)，則θR41-θR43＝θTX1-θTX3+(θ14-θ34)(θTX1-θTX3)＝(θR41-θR43)-(θ14-θ34) …(7-42)通過取式(7-41)和式(7-42)的平均，有
(θTX1-θTX3)＝[{(θR21-θR23)-(θ12-θ23)}+{(θR41-θR43)-(θ14-θ34)}]/2其中，由于θ12＝θ23、θ14＝θ34成立，所以(θTX1-θTX3)＝{(θR21-θR23)+(θR41-θR43)}/2由于該式的右邊根據(jù)實(shí)測(cè)值來(lái)求，所以可算出(θTX1-θTX3)的值。
其中，有T(1)-T(3)＝(θTX1-θTX3)，但如果將測(cè)定正確地進(jìn)行，則本應(yīng){T(1)-T(3)}-(θTX1-θTX3)大致為0。因此，設(shè)rtmp＝|{T(1)-T(3)}-(θTX1-θTX3)|，如果rtmp在誤差閾值以上，則判斷為在測(cè)定上有錯(cuò)誤。
(iii)接著，求天線振子ANT2和ANT4的相位旋轉(zhuǎn)量之差(θTX2-θTX4)。
首先，如果從式(7-7)中減去式(7-19)，則θR12-θR14＝θTX2-θTX4+(θ12-θ14)(θTX2-θTX4)＝(θR12-θR14)-(θ12-θ14) …(7-43)同樣，如果從式(7-8)中減去式(7-21)，則θR32-θR34＝θTX2-θTX4+(θ23-θ34)(θTX2-θTX4)＝(θR32-θR34)-(θ23-θ34) …(7-44)通過取式(7-43)和式(7-44)平均(θTX2-θTX4)＝[{(θR12-θR14)-(θ12-θ14)}+{(θR32-θR34)-(θ23-θ34)}]/2其中，由于θ12＝θ14、θ23＝θ34成立，所以(θTX2-θTX4)＝{(θR12-θR14)+(θ32-θ34)}/2由于根據(jù)實(shí)測(cè)值來(lái)求該式的右邊，所以算出(θTX2-θTX4)的值。
其中，T(2)-T(4)＝(θTX2-θTX4)，但如果測(cè)定正確地進(jìn)行，則本應(yīng){T(2)-T(4)}-(θTX2-θTX4)大致為0。
因此，設(shè)rtmp＝|{T(2)-T(4)}-(θTX2-θTX4)|，如果rtmp在誤差閾值以上，則判斷為測(cè)定中有差錯(cuò)。
(3)校準(zhǔn)通過從上述計(jì)算出的接收響應(yīng)矢量R的相位旋轉(zhuǎn)量R(1)、R(2)、R(3)、R(4)中分別減去發(fā)送響應(yīng)矢量T的相位旋轉(zhuǎn)量T(1)、T(2)、T(3)、T(4)，可以算出每個(gè)對(duì)應(yīng)的傳輸系統(tǒng)中相位旋轉(zhuǎn)量的接收時(shí)和發(fā)送時(shí)之差，即相位校正量。
信號(hào)處理電路20根據(jù)對(duì)每個(gè)傳輸系統(tǒng)這樣算出的相位校正量，例如通過預(yù)先偏移發(fā)送信號(hào)的初始相位，來(lái)執(zhí)行相位旋轉(zhuǎn)量的校準(zhǔn)。
實(shí)施例24在圖67是表示在圖66所示的本發(fā)明第3基本結(jié)構(gòu)中各部的振幅變動(dòng)量的圖，自適應(yīng)陣列無(wú)線基站的結(jié)構(gòu)本身與圖6所示的結(jié)構(gòu)相同。
在圖67中，ATX1、ATX2、ATX3、ATX4分別表示在各傳輸系統(tǒng)中從信號(hào)處理電路20輸出的信號(hào)通過對(duì)應(yīng)的發(fā)送電路TX和天線共用器SW到達(dá)對(duì)應(yīng)的天線振子ANT的振幅變動(dòng)量，ARX、ARX2、ARX3、ARX4分別表示在各傳輸系統(tǒng)中由對(duì)應(yīng)的天線振子ANT接收的信號(hào)通過對(duì)應(yīng)的天線共用器SW和接收電路RX到達(dá)信號(hào)處理電路20的振幅變動(dòng)量。
而且，在圖67中，A12表示天線振子ANT1、ANT2之間的信號(hào)的振幅變動(dòng)量，A13表示天線振子ANT1、ANT3之間的信號(hào)的振幅變動(dòng)量，A14表示天線振子ANT1、ANT4之間的信號(hào)的振幅變動(dòng)量，A23表示天線振子ANT2、ANT3之間的信號(hào)的振幅變動(dòng)量，A24表示天線振子ANT2、ANT4之間的信號(hào)的振幅變動(dòng)量，A34表示天線振子ANT3、ANT4之間的信號(hào)的振幅變動(dòng)量。
本發(fā)明第3基本結(jié)構(gòu)的實(shí)施例24在圖67的結(jié)構(gòu)中求接收響應(yīng)矢量和發(fā)送響應(yīng)矢量，以該振幅數(shù)據(jù)之差作為校正值來(lái)求。
(1)接收響應(yīng)矢量的測(cè)定方法首先，說明接收響應(yīng)矢量的測(cè)定方法。
①在圖67的結(jié)構(gòu)中，由信號(hào)處理電路20將初始振幅AIT1固定為1的信號(hào)通過發(fā)送電路TX1、天線共用器SW1從天線振子ANT1發(fā)送，用其它天線振子ANT2、ANT3、ANT4來(lái)接收。
其中，通過天線振子ANT2、天線共用器SW2、接收電路RX2用信號(hào)處理電路20接收的信號(hào)的發(fā)送至接收的振幅變動(dòng)量AR21由下面的式(8-1)來(lái)表示。
AR21＝ATX1×A12×ARX2 …(8-1)同樣，通過天線振子ANT3、天線共用器SW3、接收電路RX3用信號(hào)處理電路20接收的信號(hào)的發(fā)送至接收的振幅變動(dòng)量AR31由下面的式(8-2)來(lái)表示。
AR31＝ATK1×A13×ARX3…(8-2)同樣，通過天線振子ANT4、天線共用器SW4、接收電路RX4用信號(hào)處理電路20接收的信號(hào)的發(fā)送至接收的振幅變動(dòng)量AR41由下面的式(8-3)來(lái)表示。
AR41＝ATX1×A14×ARK4…(8-3)其中，如果將式(8-1)除以式(8-2)，則AR21/AR31＝ARX2/ARX3*(A12/A13)(ARX2/ARX3)＝(AR21/AR31)/(A12/A13) …(8-4)同樣，如果將式(8-2)除以式(8-3)，則AR31/AR41＝ARK3/ARK4*(A13/A14)(ARK3/ARX4)＝(AR31/AR41)/(A13/A14) …(8-5)同樣，如果將式(8-1)除以式(8-3)，則AR21/AR41＝ARX2/ARX4*(A12/A14)(ARK2/ARK4)＝(AR21/AR41)/(A12/A14) …(8-6)②在圖67的結(jié)構(gòu)中，由信號(hào)處理電路20將初始振幅AIT2固定為1的信號(hào)通過發(fā)送電路TX2、天線共用器SW2從天線振子ANT2發(fā)送，用其它天線振子ANT1、ANT3、ANT4來(lái)接收。
其中，通過天線振子ANT1、天線共用器SW1、接收電路RX1用信號(hào)處理電路20接收的信號(hào)的發(fā)送至接收的振幅變動(dòng)量AR12由下面的式(8-7)來(lái)表示。
AR12＝ATX2×A12×ARX1…(8-7)同樣，通過天線振子ANT3、天線共用器SW3、接收電路RX3用信號(hào)處理電路20接收的信號(hào)的發(fā)送至接收的振幅變動(dòng)量AR32由下面的式(8-8)來(lái)表示。
AR32＝ATK2×A23×ARK3…(8-8)同樣，通過天線振子ANT4、天線共用器SW4、接收電路RX4用信號(hào)處理電路20接收的信號(hào)的發(fā)送至接收的振幅變動(dòng)量AR42由下面的式(8-9)來(lái)表示。
AR42＝ATK2×A24×ARX4…(8-9)其中，如果將式(8-7)除以式(8-8)，則AR12/AR32＝ARX1/ARX3*(A12/A23)
(ARX1/ARX3)＝(AR12/AR32)/(A12/A23) …(8-10)同樣，如果將式(8-8)除以式(8-9)，則AR32/AR42＝ARX3/ARX4*(A13/A24)(ARX3/ARX4)＝(AR32/AR42)/(A23/A24) …(8-11)同樣，如果將式(8-9)除以式(8-7)，則AR42/AR12＝ARX4/ARX1*(A24/A12)(ARX4/ARX1)＝(AR42/AR12)/(A24/A12) …(8-12)③在圖67的結(jié)構(gòu)中，由信號(hào)處理電路20將初始振幅AIT3固定為1的信號(hào)通過發(fā)送電路TX3、天線共用器SW3從天線振子ANT3發(fā)送，用其它天線振子ANT1、ANT2、ANT4來(lái)接收。
其中，通過天線振子ANT1、天線共用器SW1、接收電路RX1用信號(hào)處理電路20接收的信號(hào)的發(fā)送至接收的振幅變動(dòng)量AR13由下面的式(8-13)來(lái)表示。
AR13＝ATX3×A13×ARX1…(8-13)同樣，通過天線振子ANT2、天線共用器SW2、接收電路RX2用信號(hào)處理電路20接收的信號(hào)的發(fā)送至接收的振幅變動(dòng)量AR23由下面的式(8-14)來(lái)表示。
AR23＝ATX3×A23×ARX2…(8-14)同樣，通過天線振子ANT4、天線共用器SW4、接收電路RX4用信號(hào)處理電路20接收的信號(hào)的發(fā)送至接收的振幅變動(dòng)量AR43由下面的式(8-15)來(lái)表示。
AR43＝ATX3×A34×ARX4…(8-15)其中，如果將式(8-13)除以式(8-14)，則AR13/AR23＝ARX1/ARX2*(A13/A23)(ARX1/ARX2)＝(AR13/AR23)/(A13/A23) …(8-16)同樣，如果將式(8-14)除以式(8-15)，則AR23/AR43＝ARX2/ARX4*(A23/A34)(ARX2/ARX4)＝(AR23/AR43)/(A23/A34) …(8-17)同樣，如果將式(8-15)除以式(8-13)，則AR43/AR13＝ARX4/ARX1*(A34/A13)(ARX4/ARX1)＝(AR43/AR13)/(A34/A13) …(8-18)④在圖67的結(jié)構(gòu)中，由信號(hào)處理電路20將初始振幅AIT4固定為1的信號(hào)通過發(fā)送電路TX4、天線共用器SW4從天線振子ANT4發(fā)送，用其它天線振子ANT1、ANT2、ANT3來(lái)接收。
其中，通過天線振子ANT1、天線共用器SW1、接收電路RX1用信號(hào)處理電路20接收的信號(hào)的發(fā)送至接收的振幅變動(dòng)量AR14由下面的式(8-19)來(lái)表示。
AR14＝ATX4×A14×ARX1…(8-19)同樣，通過天線振子ANT2、天線共用器SW2、接收電路RX2用信號(hào)處理電路20接收的信號(hào)的發(fā)送至接收的振幅變動(dòng)量AR24由下面的式(8-20)來(lái)表示。
AR24＝ATX4×A24×ARX2…(8-20)同樣，通過天線振子ANT3、天線共用器SW3、接收電路RX3用信號(hào)處理電路20接收的信號(hào)的發(fā)送至接收的振幅變動(dòng)量AR34由下面的式(8-21)來(lái)表示。
AR34＝ATX4×A34×ARX3…(8-21)其中，如果將式(8-19)除以式(8-20)，則AR14/AR24＝ARX1/ARX2*(A14/A24 )(ARX1/ARX2)＝(AR14/AR24)/(A14/A24) …(8-22)同樣，如果將式(8-20)除以式(8-21)，則AR24/AR34＝ARX2/ARX3*(A24/A34)(ARX2/ARX3)＝(AR24/AR34)/(A24/A34) …(8-23)同樣，如果將式(8-19)除以式(8-21)，則AR14/AR34＝ARX1/ARX3*(A14/A34)(ARX1/ARX3)＝(AR14/AR34)/(A14/A34) …(8-24)⑤計(jì)算天線振子ANT1和ANT2的接收信號(hào)的振幅變動(dòng)量之差(ARX1/ARX2)通過上述的式(8-16)和式(8-22)來(lái)求(ARX1/ARX2)，但為了進(jìn)一步提高精度，取兩式的平均。再有，兩式右邊的第1項(xiàng)可以由實(shí)測(cè)值來(lái)獲得，而第2項(xiàng)可以根據(jù)天線振子間隔來(lái)計(jì)算嚴(yán)密的值。因此，僅在算出的兩式的值之差在誤差閾值以下的情況下，作為沒有誤差的情況，進(jìn)行以下的平均化處理。對(duì)于以后的平均化處理的說明也一樣。
(ARX1/ARX2)＝[{(AR14/AR24)/(A14/A24)}+{(AR13/AR23)/(A13/A23)}]/2 …(8-25)如上述，由于該式的右邊根據(jù)實(shí)測(cè)值和依據(jù)天線振子間隔預(yù)先計(jì)算的值來(lái)求，所以可算出差分(ARX1/ARX2)的值。
⑥計(jì)算天線振子ANT2和ANT3的接收信號(hào)的振幅變動(dòng)量之差(ARX2/ARX3)根據(jù)上述的式(8-4)和式(8-23)來(lái)求(ARX2/ARX3)，但為了進(jìn)一步提高精度，取兩式的平均。
(ARX2/ARX3)＝[{(AR21/AR31)/(A12/A13)}+{(AR24/AR34)/(A24/A34)}]/2 …(8-26)由于該式的右邊根據(jù)實(shí)測(cè)值和依據(jù)天線振子間隔預(yù)先計(jì)算的值來(lái)求，所以可算出差分(ARX2/ARX3)的值。
⑦計(jì)算天線振子ANT3和ANT4的接收信號(hào)的振幅變動(dòng)量之差(ARX3/ARX4)根據(jù)上述的式(8-5)和式(8-11)來(lái)求(ARX3/ARX4)，但為了進(jìn)一步提高精度，取兩式的平均。
(ARX3/ARX4)＝[{(AR31/AR41)/(A13/A14)}+{(AR32/AR42)/(A23/A24)}]/2…(8-27)由于該式的右邊根據(jù)實(shí)測(cè)值和依據(jù)天線振子間隔預(yù)先計(jì)算的值來(lái)求，所以可算出差分(ARX3/ARX4)的值。
⑧計(jì)算天線振子ANT4和ANT1的接收信號(hào)的振幅變動(dòng)量之差(ARX4/ARX1)根據(jù)上述的式(8-12)和式(8-18)來(lái)求(ARX4/ARX1)，但為了進(jìn)一步提高精度，取兩式的平均。
(ARX4/ARX1)＝[{(AR42/AR12)/(A24/A12)}+{(AR43/AR13)/(A34/A13)}]/2 …(8-28)由于該式的右邊根據(jù)實(shí)測(cè)值和依據(jù)天線振子間隔預(yù)先計(jì)算的值來(lái)求，所以可算出差分(ARX4/ARX1)的值。
⑨求接收響應(yīng)矢量如果將4個(gè)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)天線振子的接收信號(hào)的振幅變動(dòng)量表示為AR(1)＝ARX1、AR(2)＝ARX2、AR(3)＝ARX3、AR(4)＝ARX4，則以AR(1)、AR(2)、AR(3)、AR(4)為分量的矢量AR是振幅數(shù)據(jù)的接收響應(yīng)矢量。
如用上述的式(8-25)～式(8-28)所求，各個(gè)振幅變動(dòng)量的差分通過實(shí)測(cè)值具體算出(ARX1/ARX2)、(ARX2/ARX3)、(ARX3/ARX4)、(ARX4/ARX1)的值，但就知道各個(gè)振幅變動(dòng)量AR(1)、AR(2)、AR(3)、AR(4)的值來(lái)說，信息不充分。
因此，通過以某一個(gè)傳輸系統(tǒng)的振幅變動(dòng)量、例如AR(1)為基準(zhǔn)值1，從上述的各差分值中可以分別算出其余的傳輸系統(tǒng)的振幅變動(dòng)量。即，例如如果R(1)＝1，則由AR(1)/AR(2)＝(ARX1/ARX2)變?yōu)锳R(2)＝AR(1)/(ARX1/ARX2)，根據(jù)上述差分的實(shí)測(cè)值來(lái)算出AR(2)的值。
同樣，由AR(2)/AR(3)＝(ARX2/ARX3)變?yōu)锳R(3)＝AR(2)/(ARX2/ARX3)，根據(jù)上述差分的實(shí)測(cè)值來(lái)算出AR(3)的值。
同樣地，由AR(3)/AR(4)＝(ARX3/ARX4)變?yōu)锳R(4)＝AR(3)/(ARX3/ARX4)，根據(jù)上述差分的實(shí)測(cè)值來(lái)計(jì)算AR(4)的值。
如以上那樣，通過使某一個(gè)傳輸系統(tǒng)的振幅變動(dòng)量為1，來(lái)分別求其它傳輸系統(tǒng)的振幅變動(dòng)量，其結(jié)果，可得到振幅數(shù)據(jù)的接收響應(yīng)矢量。
這里，對(duì)在上述的測(cè)定結(jié)果中檢查是否有錯(cuò)誤的幾種方法進(jìn)行說明。
(i)首先，有AR(4)/AR(1)＝(ARX4/ARX1)，但由于AR(1)＝1，所以如果正確地進(jìn)行測(cè)定，則本應(yīng)AR(4)/(ARX4/ARX1)大致為1。
因此，設(shè)rtmp＝|AR(4)/(ARX4/ARX1)-1|，如果rtmp在誤差閾值以上，則判斷為在測(cè)定上有錯(cuò)誤。
(ii)接著，通過取上述的式(8-10)和式(8-24)的平均，來(lái)求天線振子ANT1和ANT3的振幅變動(dòng)量之差(ARX1/ARX3)。
(ARX1/ARX3)＝{(AR12/AR32)/(A12/A23)}+{(AR14/AR34)/(A14/A34)}]/2其中，由于A12＝A23＝A34＝A14成立，所以
(ARX1/ARX3)＝{(AR12/AR32)+(AR14/AR34)}/2由于該式的右邊根據(jù)實(shí)測(cè)值來(lái)求，所以可算出(ARX1/ARX3)的值。
其中，有AR(1)/AR(3)＝(ARX1/ARX3)，但如果將測(cè)定正確地進(jìn)行，則本應(yīng){AR(1)/AR(3)}/(ARX1/ARX3)大致為1。
因此，設(shè)rtmp＝|{AR(1)/AR(3)}/(ARX1/ARX3)-1|，如果rtmp在誤差閾值以上，則判斷為在測(cè)定上有錯(cuò)誤。
(iii)接著，通過取上述的式(8-17)和式(8-6)的平均，來(lái)求天線振子ANT2和ANT4的振幅變動(dòng)量之差(ARX2/ARX4)。
(ARX2/ARX4)＝[{(AR23/AR43)/(A23/A34)}+{(AR21/AR41)/(A12/A14)}]/2其中，由于A12＝A23＝A34＝A14成立，所以(ARX2/ARX4)＝{(AR23/AR43)+(AR21/AR41)}/2由于根據(jù)實(shí)測(cè)值來(lái)求該式的右邊，所以可算出(ARX2/ARX4)的值。
其中，AR(2)/AR(4)＝(ARX2/ARX4)，但如果測(cè)定正確地進(jìn)行，則本應(yīng){AR(2)/AR(4)}/(ARX2/ARX4)大致為1。
因此，設(shè)rtmp＝|{AR(2)/AR(4)}/(ARX2/ARX4)-1|，如果rtmp在誤差閾值以上，則判斷為測(cè)定中有差錯(cuò)。
(2)發(fā)送響應(yīng)矢量的測(cè)定方法下面說明發(fā)送響應(yīng)矢量的測(cè)定方法。
①計(jì)算天線振子ANT1和ANT2的發(fā)送信號(hào)的振幅變動(dòng)量之差(ATX1/ATX2)如果將上述的式(8-2)除以式(8-8)，則AR31/AR32＝ATX1/ATX2*(A13/A23)(ATX1/ATX2)＝(AR31/AR32)/(A13/A23)…(8-29)同樣，如果將式(8-3)除以式(8-9)，則AR41/AR42＝ATX1/ATX2*(A14/A24)(ATX1/ATX2)＝(AR41/AR42)/(A14/A24)…(8-30)通過式(8-29)和式(8-30)來(lái)求(ATX1/ATX2)，但為了進(jìn)一步提高精度，取兩式的平均。
(ATX1/ATX2)＝[{(AR31/AR32)/(A13/A23)}+{(AR41/AR42)/(A14/A24)}]/2…(8-31)由于該式的右邊可根據(jù)實(shí)測(cè)值和預(yù)先從天線振子間隔中計(jì)算的值求出，所以可算出差分(ATX1/ATX2)的值。
②計(jì)算天線振子ANT2和ANT3的發(fā)送信號(hào)的振幅變動(dòng)量之差(ATX2/ATX3)如果將上述的式(8-7)除以式(8-13)，則AR12/AR13＝ATX2/ATX3*(A12/A13)(ATX2/ATX3)＝(AR12/AR13)/(A12/A13)…(8-32)同樣，如果將式(8-9)除以式(8-15)，則AR42/AR43＝ATX2/ATX3*(A24/A34)(ATX2/ATX3)＝(AR42/AR43)/(A24/A34)…(8-33)通過式(8-32)和式(8-33)來(lái)求(ATX2/ATX3)，但為了進(jìn)一步提高精度，取兩式的平均。
(ATX2/ATX3)＝[{(AR12/AR13)/(A12/A13)}+{(AR42/AR43)/(A24/A34)}]/2…(8-34)由于該式的右邊根據(jù)實(shí)測(cè)值和預(yù)先從天線振子間隔中計(jì)算的值求出，所以可算出差分(ATX2/ATX3)的值。
③計(jì)算天線振子ANT3和ANT4的發(fā)送信號(hào)的振幅變動(dòng)量之差(ATX3/ATX4)如果將上述的式(8-13)除以式(8-19)，則AR13/AR14＝ATX3/ATX4*(A13/A14)(ATX3/ATX4)＝(AR13/AR14)/(A13/A14)…(8-35)同樣，如果將式(8-14)除以式(8-20)，則AR23/AR24＝ATX3/ATX4*(A23/A24)(ATX3/ATX4)＝(AR23/AR24)/(A23/A24)…(8-36)通過式(8-35)和式(8-36)來(lái)求(ATX3/ATX4)，但為了進(jìn)一步提高精度，取兩式的平均。
(ATX3/ATX4)＝[{(AR13/AR14)/(A13/A14)}+{(AR23/AR24)/(A23/A24)}]/2…(8-37)由于該式的右邊可根據(jù)實(shí)測(cè)值和預(yù)先從天線振子間隔中計(jì)算的值求出，所以可算出差分(ATX3/ATX4)的值。
④計(jì)算天線振子ANT4和ANT1的發(fā)送信號(hào)的振幅變動(dòng)量之差(ATX4/ATX1)如果將上述的式(8-20)除以式(8-1)，則AR24/AR21＝ATX4/ATX1*(A24/A12)(ATX4/ATX1)＝(AR24/AR21)/(A24/A12) …(8-38)同樣，如果將式(8-21)除以式(8-2)，則AR34/AR31＝ATX4/ATX1*(A34/A13)(ATX4/ATX1)＝(AR34/AR31)/(A34/A13) …(8-39)通過式(8-38)和式(8-39)來(lái)求(ATX4/ATX1)，但為了進(jìn)一步提高精度，取兩式的平均。
(ATX4/ATX1)＝[{(AR24/AR21)/(A24/A12)}+{(AR34/AR31)/(A34/A13)}]/2 …(8-40)由于該式的右邊可根據(jù)實(shí)測(cè)值和預(yù)先從天線振子間隔中計(jì)算的值求出，因而可算出差分(ATX4/ATX1)的值。
⑤求發(fā)送響應(yīng)矢量如果四個(gè)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)天線振子的發(fā)送信號(hào)的振幅變動(dòng)量表示為AT(1)＝ATX1、AT(2)＝ATX2、AT(3)＝ATX3、AT(4)＝ATX4，則以(AT(1)、AT(2)、AT(3)、AT(4))為分量的矢量AT是振幅數(shù)據(jù)的發(fā)送響應(yīng)矢量。
如求用上述的式(8-31)、(8-34)、(8-37)、(8-40)所求那樣，各個(gè)振幅變動(dòng)量的差分根據(jù)實(shí)測(cè)值可具體算出(ATX1/ATX2)、(ATX2/ATX3)、(ATX3/ATX4)、(ATX4/ATX1)的值但就知道各個(gè)振幅變動(dòng)量AT(1)、AT(2)、AT(3)、AT(4)的值來(lái)說，信息不充足。
因此，通過以某一個(gè)傳輸系統(tǒng)的振幅變動(dòng)量、例如AT(1)為基準(zhǔn)值1，從上述的各差分的算出值中可以分別算出其余的傳輸系統(tǒng)的振幅變動(dòng)量。即，例如如果AT(1)＝1，則由AT(1)/AT(2)＝(ATX1/ATX2)變?yōu)锳T(2)＝AT(1)/(ATX1/ATX2)，根據(jù)上述差分的實(shí)測(cè)值來(lái)算出AT(2)的值。
同樣，由AT(2)/AT(3)＝(ATX2/ATX3)變?yōu)锳T(3)＝AT(2)/(ATX2/ATX3)，根據(jù)上述差分的實(shí)測(cè)值來(lái)算出AT(3)的值。
同樣地，由AT(3)/AT(4)＝(ATX3/ATX4)變?yōu)锳T(4)＝AT(3)/(ATX3/ATX4)，根據(jù)上述差分的實(shí)測(cè)值來(lái)計(jì)算AT(4)的值。
如以上那樣，通過使某一個(gè)傳輸系統(tǒng)的振幅變動(dòng)量為1，來(lái)分別求其它傳輸系統(tǒng)的振幅變動(dòng)量，其結(jié)果，可得到振幅數(shù)據(jù)的發(fā)送響應(yīng)矢量。
這里，對(duì)在上述的測(cè)定結(jié)果中檢查是否有錯(cuò)誤的幾種方法進(jìn)行說明。
(i)首先，有AT(4)/AT(1)＝(ATX4/AT1)，但由于AT(1)＝1，所以如果正確地進(jìn)行測(cè)定，則本應(yīng)AT(4)/(ATX4/ATX1)為1。
因此，設(shè)rtmp＝|AT(4)/(ATX4/ATX1)-1|，如果rtmp在誤差閾值以上，則判斷為在測(cè)定上有錯(cuò)誤。
(ii)接著，求天線振子ANT1和ANT3的振幅變動(dòng)量之差(ATX1/ATX3)。
首先，如果將式(8-1)除以式(8-14)，則AR21/AR23＝ATX1/ATX3*(A12/A23)(ATX1/ATX3)＝(AR21/AR23)/(A12/A23) …(8-41)同樣地，如果將式(8-3)除以式(8-15)，則AR41/AR43＝ATX1/ATX3*(A14/A34)(ATX1/ATX3)＝(AR41/AR43)/(A14/A34) …(8-42)通過取式(8-41)和式(8-42)的平均，有(ATX1/ATX3)＝[{(AR21/AR23)/(A12/A23)}+{(AR41/AR43)/(A14/A34)}]/2其中，由于A12＝A23＝A34＝A14成立，所以(ATX1/ATX3)＝{(AR21/AR23)+(AR41/AR43)}/2由于該式的右邊可根據(jù)實(shí)測(cè)值來(lái)求，所以可算出(ATX1/ATX3)的值。
其中，是AT(1)/AT(3)＝(ATX1/ATX3)，但如果將測(cè)定正確地進(jìn)行，則本應(yīng){AT(1)/AT(3)}/(ATX1/ATX3)大致為1。因此，設(shè)rtmp＝|{AT(1)/AT(3)}/(ATX1/ATX3)-1|，如果rtmp在誤差閾值以上，則判斷為在測(cè)定上有錯(cuò)誤。
(iii)接著，求天線振子ANT2和ANT4的振幅變動(dòng)量之差(ATX2/ATX4)。
首先，如果將式(8-7)除以式(8-19)，則AR12/AR14＝ATX2/ATX4*(A12/A14)(ATX2/ATX4)＝(AR12/AR14)/(A12/A14)…(8-43)同樣，如果將式(8-8)除以式(8-21)，則AR32/AR34＝ATX2/ATX4*(A23/A34)(ATX2/ATX4)＝(AR32/AR34)/(A23/A34)…(8-44)通過取式(8-43)和式(8-44)平均(ATX2/ATX4)＝[{(AR12/AR14)/(A12/A14)}+{(AR32/AR34)/(A23/A34)}]/2其中，由于A12＝A23＝A34＝A14成立，所以(ATX2/ATX4)＝{(AR12/AR14)+(A32/A34)}/2由于根據(jù)實(shí)測(cè)值來(lái)求該式的右邊，所以可計(jì)算出(ATX2/ATX4)的值。
其中，AT(2)/AT(4)＝(ATX2/ATX4)，但如果測(cè)定正確地進(jìn)行，則本應(yīng){AT(2)/AT(4)}/(ATX2/ATX4)大致為1。
因此，設(shè)rtmp＝|{AT(2)/AT(4)}/(ATX2/ATX4)-1|，如果rtmp在誤差閾值以上，則判斷為測(cè)定中有差錯(cuò)。
(3)校準(zhǔn)通過從上述那樣計(jì)算出的接收響應(yīng)矢量AR的振幅變動(dòng)量AR(1)、AR(2)、AR(3)、AR(4)中分別減去發(fā)送響應(yīng)矢量AT的振幅變動(dòng)量AT(1)、AT(2)、AT(3)、AT(4)，可以計(jì)算出每個(gè)對(duì)應(yīng)的傳輸系統(tǒng)中振幅變動(dòng)量的接收時(shí)和發(fā)送時(shí)之差，即振幅校正量。
信號(hào)處理電路20根據(jù)對(duì)每個(gè)傳輸系統(tǒng)這樣計(jì)算出的振幅校正量，例如通過預(yù)先調(diào)整發(fā)送信號(hào)的初始振幅，來(lái)執(zhí)行振幅變動(dòng)量的校準(zhǔn)。
如以上那樣，根據(jù)本發(fā)明，在包括多個(gè)傳輸系統(tǒng)的無(wú)線裝置中，根據(jù)在各個(gè)傳輸系統(tǒng)中發(fā)送的已知信號(hào)和測(cè)定的接收信號(hào)來(lái)估計(jì)該傳輸系統(tǒng)的有關(guān)傳輸特性的信息，所以不用專門設(shè)置特別的測(cè)定電路而用簡(jiǎn)單且價(jià)格便宜的結(jié)構(gòu)就可以進(jìn)行各傳輸系統(tǒng)的接收電路和發(fā)送電路之間的傳輸特性的校準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)線裝置，可進(jìn)行傳輸特性的校準(zhǔn)，包括n(n為n≥3的整數(shù))個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)，各個(gè)系統(tǒng)包括天線(ANT)、共用所述天線的發(fā)送電路(TX)和接收電路(RX)；控制部件(22)，在校準(zhǔn)時(shí)，進(jìn)行控制，使得從所述n個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路發(fā)送已知信號(hào)，并且用所述n個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的多個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的所述接收電路來(lái)接收所述被發(fā)送的信號(hào)；信號(hào)處理部件(PE、AE)，被設(shè)置在各所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)中，對(duì)用該信號(hào)傳輸系統(tǒng)的所述接收電路接收到的信號(hào)使用所述已知信號(hào)來(lái)進(jìn)行規(guī)定的信號(hào)處理；存儲(chǔ)部件(21)，存儲(chǔ)由所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的所述多個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)中的所述信號(hào)處理部件獲得的信號(hào)；和運(yùn)算裝置(22)，根據(jù)所述存儲(chǔ)部件中存儲(chǔ)的信號(hào)，通過使信號(hào)分別通過所述n個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路和所述接收電路，來(lái)計(jì)算有關(guān)該信號(hào)中產(chǎn)生的相位旋轉(zhuǎn)量和振幅變動(dòng)量的至少其中一個(gè)的信息。
2.如權(quán)利要求1所述的無(wú)線裝置，還包括校準(zhǔn)部件(PS、ATT)，根據(jù)所述運(yùn)算部件計(jì)算出的信息，進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)量和振幅變動(dòng)量的至少其中一個(gè)的校準(zhǔn)，使得所述n個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路和所述接收電路之間的相位旋轉(zhuǎn)量的差和振幅變動(dòng)量的差的至少一個(gè)為0。
3.如權(quán)利要求1所述的無(wú)線裝置，還包括校準(zhǔn)部件(ATT)，根據(jù)所述運(yùn)算部件計(jì)算出的信息，進(jìn)行振幅變動(dòng)量的校準(zhǔn)，使得所述n個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路和所述接收電路之間的振幅變動(dòng)量的差在所述n個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)之間彼此相等。
4.如權(quán)利要求1所述的無(wú)線裝置，所述控制部件進(jìn)行控制，使得用所述n個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的所有所述接收電路來(lái)接收從所述n個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路發(fā)送的所述已知信號(hào)。
5.如權(quán)利要求1所述的無(wú)線裝置，所述控制部件進(jìn)行控制，使得在所述n個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)中用除了發(fā)送所述已知信號(hào)的該信號(hào)傳輸系統(tǒng)以外的信號(hào)傳輸系統(tǒng)的所述接收電路來(lái)接收從所述n個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路發(fā)送的所述已知信號(hào)。
6.如權(quán)利要求1的無(wú)線裝置，所述控制部件依次地進(jìn)行從所述n個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路的所述信號(hào)的發(fā)送。
7.如權(quán)利要求5所述的無(wú)線裝置，所述控制部件同時(shí)進(jìn)行從所述n個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路的所述信號(hào)的發(fā)送。
8.如權(quán)利要求6所述無(wú)線裝置，所述信號(hào)處理部件包括將從所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路用該信號(hào)傳輸系統(tǒng)的所述接收電路接收到的各個(gè)信號(hào)除以所述已知信號(hào)的部件(MP)；和提取由所述除法獲得的各個(gè)信號(hào)的相位分量和振幅分量的部件(SP)；所述運(yùn)算部件包括導(dǎo)出由所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路和所述接收電路的有關(guān)相位旋轉(zhuǎn)量的未知變量、和所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述信號(hào)處理部件提取的所述相位分量組成的第一聯(lián)立一次方程式的部件；導(dǎo)出由所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路和所述接收電路的有關(guān)振幅變動(dòng)量的未知變量、和所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述信號(hào)處理部件提取的所述振幅分量組成的第二聯(lián)立一次方程式的部件；以及解所述第一聯(lián)立一次方程式和第二聯(lián)立一次方程式，計(jì)算作為所述未知變量的有關(guān)所述相位旋轉(zhuǎn)量和所述振幅變動(dòng)量的信息的部件。
9.如權(quán)利要求6所述無(wú)線裝置，所述信號(hào)處理部件包括將從所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路用該信號(hào)傳輸系統(tǒng)的所述接收電路接收到的各個(gè)信號(hào)除以所述已知信號(hào)的部件(MP)；和計(jì)算由所述除法獲得的各個(gè)信號(hào)的自然對(duì)數(shù)，并且分離成虛數(shù)部分和實(shí)數(shù)部分的部件(SP)；所述運(yùn)算部件包括導(dǎo)出由所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路和所述接收電路的有關(guān)相位旋轉(zhuǎn)量的未知變量、和由所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述信號(hào)處理部件分離的所述虛數(shù)部組成的第一聯(lián)立一次方程式的部件；導(dǎo)出由所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路和所述接收電路的有關(guān)振幅變動(dòng)量的未知變量、和由所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述信號(hào)處理部件分離的所述實(shí)數(shù)部組成的第二聯(lián)立一次方程式的部件；以及解所述第一聯(lián)立一次方程式和第二聯(lián)立一次方程式，計(jì)算作為所述未知變量的有關(guān)所述相位旋轉(zhuǎn)量和所述振幅變動(dòng)量的信息的部件。
10.如權(quán)利要求6所述無(wú)線裝置，所述信號(hào)處理部件包括計(jì)算從所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路用該信號(hào)傳輸系統(tǒng)的所述接收電路接收到的各個(gè)信號(hào)的自然對(duì)數(shù)，并且分離成虛數(shù)部分和實(shí)數(shù)部分的部件(SP)；進(jìn)行從所述分離出的虛數(shù)部分中減去計(jì)算所述已知信號(hào)的自然對(duì)數(shù)的信號(hào)的虛數(shù)部分的第一減法部件(SA)；和進(jìn)行從所述分離出的實(shí)數(shù)部分中減去計(jì)算所述已知信號(hào)的自然對(duì)數(shù)的信號(hào)的實(shí)數(shù)部分的第二減法部件(SB)；所述運(yùn)算部件包括導(dǎo)出由所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路和所述接收電路的有關(guān)相位旋轉(zhuǎn)量的未知變量、和由所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述信號(hào)處理部件的所述第一減法運(yùn)算得到的虛數(shù)部組成的第一聯(lián)立一次方程式的部件；導(dǎo)出由所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路和所述接收電路的有關(guān)振幅變動(dòng)量的未知變量、和由所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述信號(hào)處理部件的所述第二減法運(yùn)算得到的實(shí)數(shù)部組成的第二聯(lián)立一次方程式的部件；以及解所述第一聯(lián)立一次方程式和第二聯(lián)立一次方程式，計(jì)算作為所述未知變量的有關(guān)所述相位旋轉(zhuǎn)量和所述振幅變動(dòng)量的信息的部件。
11.如權(quán)利要求6所述的無(wú)線裝置，所述信號(hào)處理部件的所述規(guī)定的信號(hào)處理包括信號(hào)的時(shí)間平均處理。
12.如權(quán)利要求11所述的無(wú)線裝置，所述信號(hào)處理部件包括將從所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路用該信號(hào)傳輸系統(tǒng)的所述接收電路接收到的各個(gè)信號(hào)除以所述已知信號(hào)的部件(MP)；對(duì)由所述除法得到的各個(gè)信號(hào)進(jìn)行時(shí)間平均的部件(TA)；和計(jì)算所述各個(gè)時(shí)間平均信號(hào)的自然對(duì)數(shù)，并且分離成虛數(shù)部分和實(shí)數(shù)部分的部件(SP)；所述運(yùn)算部件包括導(dǎo)出由所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路和所述接收電路的有關(guān)相位旋轉(zhuǎn)量的未知變量、和由所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述信號(hào)處理部件分離的所述虛數(shù)部組成的第一聯(lián)立一次方程式的部件；導(dǎo)出由所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路和所述接收電路的有關(guān)振幅變動(dòng)量的未知變量、和由所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述信號(hào)處理部件分離的所述實(shí)數(shù)部組成的第二聯(lián)立一次方程式的部件；以及解所述第一聯(lián)立一次方程式和第二聯(lián)立一次方程式，計(jì)算作為所述未知變量的有關(guān)所述相位旋轉(zhuǎn)量和所述振幅變動(dòng)量的信息的部件。
13.如權(quán)利要求11所述的無(wú)線裝置，所述信號(hào)處理部件包括將從所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路用該信號(hào)傳輸系統(tǒng)的所述接收電路接收到的各個(gè)信號(hào)除以所述已知信號(hào)的部件(MP)；提取由所述除法得到的各個(gè)信號(hào)的相位分量和振幅分量的部件(SP)；和對(duì)所述提取出的各個(gè)相位分量和振幅分量進(jìn)行時(shí)間平均的部件(TA)；所述運(yùn)算部件包括導(dǎo)出由所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路和所述接收電路的有關(guān)相位旋轉(zhuǎn)量的未知變量、和由所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述信號(hào)處理部件時(shí)間平均的所述相位分量組成的第一聯(lián)立一次方程式的部件；導(dǎo)出由所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路和所述接收電路的有關(guān)振幅變動(dòng)量的未知變量、和由所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述信號(hào)處理部件時(shí)間平均的所述振幅分量組成的第二聯(lián)立一次方程式的部件；以及解所述第一聯(lián)立一次方程式和第二聯(lián)立一次方程式，計(jì)算作為所述未知變量的有關(guān)所述相位旋轉(zhuǎn)量和所述振幅變動(dòng)量的信息的部件。
14.如權(quán)利要求11所述的無(wú)線裝置，所述信號(hào)處理部件包括將從所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路用該信號(hào)傳輸系統(tǒng)的所述接收電路接收到的各個(gè)信號(hào)除以所述已知信號(hào)的部件(MP)；計(jì)算由所述除法獲得的各個(gè)信號(hào)的自然對(duì)數(shù)，并且分離成虛數(shù)部分和實(shí)數(shù)部分的部件(SP)；和對(duì)所述分離出的各個(gè)虛數(shù)部分和實(shí)數(shù)部分進(jìn)行時(shí)間平均的部件(TA)；所述運(yùn)算部件包括導(dǎo)出由所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路和所述接收電路的有關(guān)相位旋轉(zhuǎn)量的未知變量、和由所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述信號(hào)處理部件時(shí)間平均的所述虛數(shù)部組成的第一聯(lián)立一次方程式的部件；導(dǎo)出由所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路和所述接收電路的有關(guān)振幅變動(dòng)量的未知變量、和由所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述信號(hào)處理部件時(shí)間平均的所述實(shí)數(shù)部組成的第二聯(lián)立一次方程式的部件；以及解所述第一聯(lián)立一次方程式和第二聯(lián)立一次方程式，計(jì)算作為所述未知變量的有關(guān)所述相位旋轉(zhuǎn)量和所述振幅變動(dòng)量的信息的部件。
15.如權(quán)利要求11所述的無(wú)線裝置，所述信號(hào)處理部件包括將從所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路用該信號(hào)傳輸系統(tǒng)的所述接收電路接收到的各個(gè)信號(hào)除以所述已知信號(hào)的部件(MP)；計(jì)算由所述除法得到的各個(gè)信號(hào)的自然對(duì)數(shù)的部件(LC)；對(duì)計(jì)算出所述自然對(duì)數(shù)的信號(hào)進(jìn)行時(shí)間平均的部件(TA)；和將所述時(shí)間平均過的信號(hào)分離成虛數(shù)部分和實(shí)數(shù)部分的部件(IQ)；所述運(yùn)算部件包括導(dǎo)出由所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路和所述接收電路的有關(guān)相位旋轉(zhuǎn)量的未知變量、和由所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述信號(hào)處理部件分離的所述虛數(shù)部組成的第一聯(lián)立一次方程式的部件；導(dǎo)出由所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路和所述接收電路的有關(guān)振幅變動(dòng)量的未知變量、和由所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述信號(hào)處理部件分離的所述實(shí)數(shù)部組成的第二聯(lián)立一次方程式的部件；以及解所述第一聯(lián)立一次方程式和第二聯(lián)立一次方程式，計(jì)算作為所述未知變量的有關(guān)所述相位旋轉(zhuǎn)量和所述振幅變動(dòng)量的信息的部件。
16.如權(quán)利要求11所述的無(wú)線裝置，所述信號(hào)處理部件包括計(jì)算從所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路用該信號(hào)傳輸系統(tǒng)的所述接收電路接收到的各個(gè)信號(hào)的自然對(duì)數(shù)，并且分離成虛數(shù)部分和實(shí)數(shù)部分的部件(SP)；對(duì)所述分離出的各個(gè)虛數(shù)部分和實(shí)數(shù)部分進(jìn)行時(shí)間平均的部件(TA)；從所述時(shí)間平均過的虛數(shù)部分中進(jìn)行減去計(jì)算所述已知信號(hào)的自然對(duì)數(shù)的信號(hào)的虛數(shù)部分的第一減法的部件(SA)；和從所述時(shí)間平均過的實(shí)數(shù)部分中進(jìn)行減去計(jì)算所述已知信號(hào)的自然對(duì)數(shù)的信號(hào)的實(shí)數(shù)部分的第二減法的部件(SB)；所述運(yùn)算部件包括導(dǎo)出由所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路和所述接收電路的有關(guān)相位旋轉(zhuǎn)量的未知變量、和由所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述信號(hào)處理部件第一減法運(yùn)算得到的所述虛數(shù)部組成的第一聯(lián)立一次方程式的部件；導(dǎo)出由所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路和所述接收電路的有關(guān)振幅變動(dòng)量的未知變量、和由所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述信號(hào)處理部件的所述第二減法運(yùn)算得到的實(shí)數(shù)部組成的第二聯(lián)立一次方程式的部件；以及解所述第一聯(lián)立一次方程式和第二聯(lián)立一次方程式，計(jì)算作為所述未知變量的有關(guān)所述相位旋轉(zhuǎn)量和所述振幅變動(dòng)量的信息的部件。
17.如權(quán)利要求11所述的無(wú)線裝置，所述信號(hào)處理部件包括計(jì)算從所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路用該信號(hào)傳輸系統(tǒng)的所述接收電路接收到的各個(gè)信號(hào)的自然對(duì)數(shù)的部件(LC)；對(duì)計(jì)算出所述自然對(duì)數(shù)的信號(hào)進(jìn)行時(shí)間平均的部件(TA)；將所述時(shí)間平均過的信號(hào)分離成虛數(shù)部分和實(shí)數(shù)部分的部件(IQ)；從所述分離出的虛數(shù)部分中進(jìn)行減去計(jì)算所述已知信號(hào)的自然對(duì)數(shù)的信號(hào)的虛數(shù)部分的第一減法的部件(SA)；和從所述分離出的實(shí)數(shù)部分中進(jìn)行減去計(jì)算所述已知信號(hào)的自然對(duì)數(shù)的信號(hào)的實(shí)數(shù)部分的第二減法的部件(SB)；所述運(yùn)算部件包括導(dǎo)出由所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路和所述接收電路的有關(guān)相位旋轉(zhuǎn)量的未知變量、和由所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述信號(hào)處理部件的所述第一減法運(yùn)算得到的虛數(shù)部組成的第一聯(lián)立一次方程式的部件；導(dǎo)出由所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路和所述接收電路的有關(guān)振幅變動(dòng)量的未知變量、和由所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述信號(hào)處理部件的所述第二減法運(yùn)算得到的實(shí)數(shù)部組成的第二聯(lián)立一次方程式的部件；以及解所述第一聯(lián)立一次方程式和第二聯(lián)立一次方程式，計(jì)算作為所述未知變量的有關(guān)所述相位旋轉(zhuǎn)量和所述振幅變動(dòng)量的信息的部件。
18.如權(quán)利要求1所述的無(wú)線裝置，所述信號(hào)處理部件的所述規(guī)定的信號(hào)處理包括信號(hào)的相關(guān)處理。
19.如權(quán)利要求18所述的無(wú)線裝置，所述信號(hào)處理部件包括對(duì)從所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路用該信號(hào)傳輸系統(tǒng)的所述接收電路接收到的各個(gè)信號(hào)進(jìn)行相關(guān)處理的部件(CR)；和計(jì)算由所述相關(guān)處理得到的各個(gè)信號(hào)的自然對(duì)數(shù)，并且分離成虛數(shù)部分和實(shí)數(shù)部分的部件(SP)；所述運(yùn)算部件包括導(dǎo)出由所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路和所述接收電路的有關(guān)相位旋轉(zhuǎn)量的未知變量、和由所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述信號(hào)處理部件分離的所述虛數(shù)部組成的第一聯(lián)立一次方程式的部件；導(dǎo)出由所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路和所述接收電路的有關(guān)振幅變動(dòng)量的未知變量、和所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述信號(hào)處理部件分離的所述實(shí)數(shù)部組成的第二聯(lián)立一次方程式的部件；以及解所述第一聯(lián)立一次方程式和第二聯(lián)立一次方程式，計(jì)算作為所述未知變量的有關(guān)所述相位旋轉(zhuǎn)量和所述振幅變動(dòng)量的信息的部件。
20.如權(quán)利要求5所述的無(wú)線裝置，還包括這樣的部件，對(duì)各所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)偏移所述相位旋轉(zhuǎn)量的差和所述振幅變動(dòng)量的差，使得各所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的所述發(fā)送電路和所述接收電路的各個(gè)相位旋轉(zhuǎn)量的差在所述n個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)之間彼此不同，并且各所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的所述發(fā)送電路和所述接收電路的各個(gè)振幅變動(dòng)量的差在所述n個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)之間彼此不同。
21.如權(quán)利要求8、9、10、12、15、16或17所述的無(wú)線裝置，在構(gòu)成各所述聯(lián)立一次方程式的方程式的數(shù)比計(jì)算所述未知變量所需的方程式的數(shù)多時(shí)，所述運(yùn)算部件選擇用更高精度導(dǎo)出的方程式，用于所述未知變量的計(jì)算。
22.如權(quán)利要求21所述的無(wú)線裝置，所述運(yùn)算部件用構(gòu)成各所述聯(lián)立一次方程式的方程式中的未選擇的方程式來(lái)檢驗(yàn)使用選擇的方程式計(jì)算出的變量。
23.如權(quán)利要求2或3所述的無(wú)線裝置，還包括根據(jù)輸入到各所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的所述發(fā)送電路或所述接收電路中的信號(hào)的功率，通過所述校準(zhǔn)部件來(lái)校正所述校準(zhǔn)量。
24.一種校準(zhǔn)方法，用于配有天線(ANT)、各自包括共用所述天線的發(fā)送電路(TX)和接收電路(RX)的n(n為n≥3的整數(shù))個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的無(wú)線裝置，該方法包括在校準(zhǔn)時(shí)進(jìn)行控制的步驟，使得從所述n個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路接收已知信號(hào)，并且用所述n個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的多個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的所述接收電路來(lái)接收所述發(fā)送的信號(hào)；在每個(gè)所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)中對(duì)用所述接收電路接收的信號(hào)使用所述已知信號(hào)來(lái)進(jìn)行規(guī)定的信號(hào)處理的步驟；存儲(chǔ)所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的所述多個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的所述信號(hào)處理的結(jié)果所得的信號(hào)的步驟；根據(jù)所述存儲(chǔ)的信號(hào)，通過使信號(hào)分別通過所述n個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路和所述接收電路，來(lái)計(jì)算該信號(hào)產(chǎn)生的有關(guān)相位旋轉(zhuǎn)量和振幅變動(dòng)量的至少其中一個(gè)的信息的步驟；和根據(jù)計(jì)算出的信息，進(jìn)行校準(zhǔn)所述n個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路和所述接收電路之間的相位旋轉(zhuǎn)量之差和振幅變動(dòng)量之差的至少一個(gè)的步驟。
25.如權(quán)利要求24所述的校準(zhǔn)方法，進(jìn)行所述控制的步驟包括進(jìn)行控制，使得可用所述n個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的所有所述接收電路來(lái)接收從所述n個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路發(fā)送的所述已知信號(hào)的步驟。
26.如權(quán)利要求24所述的校準(zhǔn)方法，進(jìn)行所述控制的步驟包括進(jìn)行控制，使得在所述n個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)中用除了發(fā)送已知信號(hào)的該信號(hào)傳輸系統(tǒng)以外的信號(hào)傳輸系統(tǒng)的所述接收電路來(lái)接收從所述n個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路發(fā)送的所述已知信號(hào)的步驟。
27.如權(quán)利要求24所述的校準(zhǔn)方法，進(jìn)行所述控制的步驟包括從所述n個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路依次地進(jìn)行所述信號(hào)的發(fā)送的步驟。
28.如權(quán)利要求26所述的校準(zhǔn)方法，進(jìn)行所述控制的步驟包括從所述n個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路同時(shí)進(jìn)行所述信號(hào)的發(fā)送的步驟。
29.如權(quán)利要求27所述校準(zhǔn)方法，進(jìn)行所述規(guī)定的信號(hào)處理的步驟包括進(jìn)行信號(hào)的時(shí)間平均處理的步驟。
30.如權(quán)利要求24所述的校準(zhǔn)方法，進(jìn)行所述規(guī)定的信號(hào)處理的步驟包括進(jìn)行信號(hào)的相關(guān)處理的步驟。
31.如權(quán)利要求26所述的校準(zhǔn)方法，還包括在各所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)中對(duì)所述相位旋轉(zhuǎn)量之差和所述振幅變動(dòng)量之差進(jìn)行偏移的步驟，使得各所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的所述發(fā)送電路和所述接收電路的各個(gè)相位旋轉(zhuǎn)量之差在所述n個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)之間相互不同，并且各所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的所述發(fā)送電路和所述接收電路的各個(gè)振幅變動(dòng)量之差在所述n個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)之間相互不同。
32.如權(quán)利要求24所述的校準(zhǔn)方法，還包括根據(jù)各所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的所述發(fā)送電路或所述接收電路輸入的信號(hào)的功率，通過進(jìn)行所述校準(zhǔn)的步驟來(lái)校正所述校準(zhǔn)量的步驟。
33.一種無(wú)線裝置，可進(jìn)行傳輸特性的校準(zhǔn)，它還包括配有4個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)，各個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)包括天線振子(ANT)、共用所述天線振子的發(fā)送電路(TX)和接收電路(RX)，所述4個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述天線振子被分別配置，使得處于正方形的頂點(diǎn)上；從所述4個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路發(fā)送初始相位固定的信號(hào)，用除了發(fā)送了所述信號(hào)的該信號(hào)傳輸系統(tǒng)以外的剩余的信號(hào)傳輸系統(tǒng)的所述接收電路來(lái)接收所述信號(hào)，對(duì)每個(gè)接收到的所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)測(cè)定從所述信號(hào)的發(fā)送開始至接收的相位旋轉(zhuǎn)量的部件；根據(jù)所述測(cè)定的相位旋轉(zhuǎn)量，對(duì)在所述正方形上相鄰的2個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的組合計(jì)算所述接收電路之間的相位旋轉(zhuǎn)量之差的部件；通過將所述4個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的其中某一個(gè)的所述接收電路的相位旋轉(zhuǎn)量設(shè)置為規(guī)定的基準(zhǔn)值，來(lái)計(jì)算剩余的信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)接收電路的相位旋轉(zhuǎn)量的部件；根據(jù)所述測(cè)定的相位旋轉(zhuǎn)量，對(duì)在所述正方形上相鄰的2個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的組合計(jì)算所述發(fā)送電路之間的相位旋轉(zhuǎn)量之差的部件；通過將所述4個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的其中某一個(gè)的所述接收電路的相位旋轉(zhuǎn)量設(shè)置為規(guī)定的基準(zhǔn)值，來(lái)計(jì)算剩余的信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)發(fā)送電路的相位旋轉(zhuǎn)量的部件；以及將對(duì)所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)計(jì)算出的接收電路的相位旋轉(zhuǎn)量和發(fā)送電路的相位旋轉(zhuǎn)量之差作為相位校正量進(jìn)行計(jì)算的部件。
34.一種無(wú)線裝置，可進(jìn)行傳輸特性的校準(zhǔn)，它包括配有4個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)，各個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)包括天線振子(ANT)、共用所述天線振子的發(fā)送電路(TX)和接收電路(RX)，所述4個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述天線振子被分別配置，使得處于正方形的頂點(diǎn)上；從所述4個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)所述發(fā)送電路發(fā)送初始振幅固定的信號(hào)，用除了發(fā)送了所述信號(hào)的該信號(hào)傳輸系統(tǒng)以外的剩余的信號(hào)傳輸系統(tǒng)的所述接收電路來(lái)接收所述信號(hào)，對(duì)每個(gè)接收到的所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)測(cè)定從所述信號(hào)的發(fā)送開始至接收的振幅變動(dòng)量的部件；根據(jù)所述測(cè)定的振幅變動(dòng)量，對(duì)在所述正方形上相鄰的2個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的組合計(jì)算所述接收電路之間的振幅變動(dòng)量之差的部件；通過將所述4個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的其中某一個(gè)的所述接收電路的振幅變動(dòng)量設(shè)置為規(guī)定的基準(zhǔn)值，來(lái)計(jì)算剩余的信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)接收電路的振幅變動(dòng)量的部件；根據(jù)所述測(cè)定的振幅變動(dòng)量，對(duì)在所述正方形上相鄰的2個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的組合計(jì)算所述發(fā)送電路之間的振幅變動(dòng)量之差的部件；通過將所述4個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的其中某一個(gè)的所述接收電路的振幅變動(dòng)量設(shè)置為規(guī)定的基準(zhǔn)值，來(lái)計(jì)算剩余的信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)發(fā)送電路的振幅變動(dòng)量的部件；以及將對(duì)所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)計(jì)算出的接收電路的振幅變動(dòng)量和發(fā)送電路的振幅變動(dòng)量之差作為振幅校正量進(jìn)行計(jì)算的部件。
全文摘要
自適應(yīng)陣列無(wú)線基站包括3個(gè)以上的天線振子(ANT
文檔編號(hào)H01Q3/26GK1322414SQ9981172
公開日2001年11月14日 申請(qǐng)日期1999年8月2日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月5日
發(fā)明者土居義晴, 飯沼敏范 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社