(57)【要約】【課題】複数の異なる電波伝搬路を模擬する伝搬路模擬回路の評価を迅速にかつ容易に行えるようにする。【解決手段】評価対象の伝搬路模擬回路の複数ｎ個の入力ポートに対し、複素数ｅｊωｔで表される送信信号、それと複素共役な送信信号、またはそれらの送信信号に対して周波数が異なる送信信号からなるｎ種類の異なる送信信号Ｔｘを、互いに重複しないようにそれぞれ割り当てて並行して入力し、伝搬路模擬回路のｍ個の出力ポートから出力される受信信号Ｒｘに対して、ｎ個の入力ポートに並行して与えたｎ種類の送信信号とそれぞれ複素共役なローカル信号を乗算し、その乗算結果から、ローカル信号と複素共役な周波数成分との乗算により交流分が相殺されて直流に変換された信号成分（包絡線成分）を伝搬路模擬回路の伝搬路の伝達関数として他の交流成分から分離抽出する。【選択図】図１
2010103924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ個（ｎは２以上の整数）の入力ポートとｍ個（ｍは整数）の出力ポートを有し、その入力ポートと出力ポートの間がｎ×ｍ個の伝搬路を模擬した回路で接続されている伝搬路模擬回路の評価を行うための伝搬路模擬回路評価方法であって、
前記伝搬路模擬回路のｎ個の入力ポートに対し、複素数ｅｊωｔで表される送信信号、またはそれと複素共役な送信信号、またはそれらの送信信号に対して周波数が異なる送信信号からなるｎ種類の異なる送信信号を、互いに重複しないようにそれぞれ割り当てて並行して入力する送信信号入力段階（Ｓ１）と、
前記伝搬路模擬回路のｍ個の出力ポートから出力される受信信号に対して、前記ｎ個の入力ポートに並行して与えたｎ種類の送信信号とそれぞれ複素共役なローカル信号を乗算する演算段階（Ｓ３）と、
前記受信信号に対する乗算結果から、前記ローカル信号と複素共役な周波数成分との乗算により前記送信信号と前記ローカル信号の交流分が互いに相殺されて直流に変換された信号成分を前記伝搬路模擬回路の伝搬路の伝達関数として他の交流成分から分離抽出する伝達関数抽出段階（Ｓ４）とを含み、
前記抽出された伝達関数に基づいて前記伝搬路模擬回路の評価を行うことを特徴とする伝搬路模擬回路評価方法。
【請求項２】
前記伝搬路模擬回路の入力ポート数ｎと出力ポート数ｍがともに２であって、
前記送信信号入力段階では、
第１入力ポートに対し複素数ｅｊωｔで表される第１送信信号を与え、第２入力ポートに対して第１送信信号と共役な複素数ｅ−ｊωｔで表される第２送信信号を与え、
前記演算段階では、
第１出力ポートから出力された第１受信信号に対し、前記第１送信信号と共役な複素数ｅ−ｊωｔで表される第１ローカル信号による乗算処理と、前記第２送信信号と共役な複素数ｅｊωｔで表される第２ローカル信号の乗算処理とを行い、さらに、第２出力ポートから出力された第２受信信号に対して、前記第１ローカル信号による乗算処理と、前記第２ローカル信号による乗算処理とをそれぞれ行い、
前記伝達関数抽出段階では、
前記４種類の乗算処理の結果にそれぞれ含まれる直流の信号成分を前記伝搬路模擬回路の４つの伝搬路の伝達関数として他の交流成分から分離抽出することを特徴とする請求項１記載の伝搬路模擬回路評価方法。
【請求項３】
ｎ個（ｎは２以上の整数）の入力ポートとｍ個（ｍは整数）の出力ポートを有し、その入力ポートと出力ポートの間がｎ×ｍ個の伝搬路を模擬した回路で接続されている伝搬路模擬回路の評価を行うための伝搬路模擬回路装置であって、
前記伝搬路模擬回路のｎ個の入力ポートに対し、複素数ｅｊωｔで表される送信信号、またはそれと複素共役な送信信号、またはそれらの送信信号に対して周波数を変更した送信信号からなるｎ種類の異なる送信信号を、互いに重複しないようにそれぞれ割り当てて並行して入力する送信信号入力手段（２１）と、
前記伝搬路模擬回路のｍ個の出力ポートから出力される受信信号に対して、前記ｎ個の入力ポートに並行して与えたｎ種類の送信信号とそれぞれ複素共役なローカル信号を乗算する演算手段（２５）と、
前記受信信号に対する乗算結果から、前記ローカル信号と複素共役な周波数成分との乗算により前記送信信号と前記ローカル信号の交流分が互いに相殺されて直流に変換された信号成分を前記伝搬路模擬回路の伝搬路の伝達関数として他の交流成分から分離抽出する伝達関数抽出手段（３０）とを備え、
前記伝達関数抽出手段によって抽出された伝達関数に基づいて前記伝搬路模擬回路の評価を行うことを特徴とする伝搬路模擬回路評価装置。
【請求項４】
前記伝搬路模擬回路の入力ポート数ｎと出力ポート数ｍがともに２であって、
前記送信信号入力手段は、
第１入力ポートに対し複素数ｅｊωｔで表される第１送信信号を与え、第２入力ポートに対して第１送信信号と共役な複素数ｅ−ｊωｔで表される第２送信信号を与えるように構成され、
前記演算手段は、
第１出力ポートから出力された第１受信信号に対し、前記第１送信信号と共役な複素数ｅ−ｊωｔで表される第１ローカル信号による乗算処理と、前記第２送信信号と共役な複素数ｅｊωｔで表される第２ローカル信号の乗算処理とを行い、さらに、第２出力ポートから出力された第２受信信号に対して、前記第１ローカル信号による乗算処理と、前記第２ローカル信号による乗算処理とをそれぞれ行うように構成され、
前記伝達関数抽出手段は、
前記４種類の乗算処理の結果にそれぞれ含まれる直流の信号成分を前記伝搬路模擬回路の４つの伝搬路の伝達関数として他の交流成分から分離抽出することを特徴とする請求項３記載の伝搬路模擬回路評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＩＭＯ（Multiple  Input  Multiple  Output）システムや空間ダイバーシティシステムのように送信側と受信側で複数の異なる電波伝搬路を用いて通信を行う方式に関し、その複数の異なる電波伝搬路を模擬する伝搬路模擬回路の評価を迅速にかつ容易に行うための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
送信側と受信側との間に介在する複数の異なる電波伝搬路を模擬する伝搬路模擬回路の設計、評価等を行う際に、各伝搬路の遅延特定、振幅特性、雑音特性が所望の特性（伝達関数）になっているかを実際の通信状態に近い状態で確認したい場合がある。
【０００３】
例えば、図８示すように、送信部１１の２つの送信アンテナ１２１、１２２から発射された電波を、受信部１３の２つの受信アンテナ１４１、１４２で受ける２対２のＭＩＭＯシステムの場合、送信アンテナ１２１から２つの受信アンテナ１４１、１４２に至る２つの伝搬路１５１，１、１５１，２と、送信アンテナ１２２から２つの受信アンテナ１４１、１４２に至る２つの伝搬路１５２，１、１５２，２の計４つの異なる伝搬路が存在することになる。
【０００４】
そして、これらの各伝搬路１５１，１〜１５２，２の伝達特性をそれぞれｈ１，１〜ｈ２，２とし、送信アンテナ１２１、１２２から発射された送信信号をＴｘ１、Ｔｘ２とすれば、受信アンテナ１４１、１４２で受信される受信信号Ｒｘ１、Ｒｘ２は、以下のように表すことができる。
【０００５】
Ｒｘ１＝Ｔｘ１・ｈ１，１＋Ｔｘ２・ｈ２，１
Ｒｘ２＝Ｔｘ１・ｈ１，２＋Ｔｘ２・ｈ２，２
【０００６】
ここで、送信信号Ｔｘ１、Ｔｘ２と受信信号Ｒｘ１、Ｒｘ２が既知であるとしても、４つの未知の伝達関数を特定することはできない。
【０００７】
そこで、上記送信信号Ｔｘ１、Ｔｘ２と異なる送信信号Ｔｘ１′、Ｔｘ２′を入力したとき、その受信信号Ｒｘ１′、Ｒｘ２′は次のようになる。
【０００８】
Ｒｘ１′＝Ｔｘ１′・ｈ１，１＋Ｔｘ２′・ｈ２，１
Ｒｘ２′＝Ｔｘ１′・ｈ１，２＋Ｔｘ２′・ｈ２，２
【０００９】
つまり、これら４つの連立方程式を解くことで、４つの伝達関数を特定することが可能となる。
【００１０】
なお、上記のような多重伝搬特性を測定する技術は、例えば次の特許文献１に開示されている。
【００１１】
【特許文献１】特開平０８−０７９１９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、上記のように、例えば２×２の伝搬路回路の４つの伝達関数を求めるために、異なる二組の送信信号を切り替えて、それぞれの受信信号のデータを収集し、上記４つの連立方程式を解く処理は時間を要し、迅速な解析が行えない。
【００１３】
また、受信ポート数（前記例では２）に対する伝搬路の総数（前記例では４）の比に相当する回数だけ送信信号の切替処理が必要となり、その比が大きくなるにつれてさらに解析時間がかかってしまう。
【００１４】
本発明は、この問題を解決し、伝搬路模擬回路の評価を迅速にかつ容易に行うことができる伝搬路模擬回路の評価方法および評価装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的を達成するために、本発明の請求項１の伝搬路模擬回路評価方法は、
ｎ個（ｎは２以上の整数）の入力ポートとｍ個（ｍは整数）の出力ポートを有し、その入力ポートと出力ポートの間がｎ×ｍ個の伝搬路を模擬した回路で接続されている伝搬路模擬回路の評価を行うための伝搬路模擬回路評価方法であって、
前記伝搬路模擬回路のｎ個の入力ポートに対し、複素数ｅｊωｔで表される送信信号、またはそれと複素共役な送信信号、またはそれらの送信信号に対して周波数が異なる送信信号からなるｎ種類の異なる送信信号を、互いに重複しないようにそれぞれ割り当てて並行して入力する送信信号入力段階（Ｓ１）と、
前記伝搬路模擬回路のｍ個の出力ポートから出力される受信信号に対して、前記ｎ個の入力ポートに並行して与えたｎ種類の送信信号とそれぞれ複素共役なローカル信号を乗算する演算段階（Ｓ３）と、
前記受信信号に対する乗算結果から、前記ローカル信号と複素共役な周波数成分との乗算により前記送信信号と前記ローカル信号の交流分が互いに相殺されて直流に変換された信号成分を前記伝搬路模擬回路の伝搬路の伝達関数として他の交流成分から分離抽出する伝達関数抽出段階（Ｓ４）とを含み、
前記抽出された伝達関数に基づいて前記伝搬路模擬回路の評価を行うことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項２の伝搬路模擬回路評価方法は、請求項１記載の伝搬路模擬回路評価方法において、
前記伝搬路模擬回路の入力ポート数ｎと出力ポート数ｍがともに２であって、
前記送信信号入力段階では、
第１入力ポートに対し複素数ｅｊωｔで表される第１送信信号を与え、第２入力ポートに対して第１送信信号と共役な複素数ｅ−ｊωｔで表される第２送信信号を与え、
前記演算段階では、
第１出力ポートから出力された第１受信信号に対し、前記第１送信信号と共役な複素数ｅ−ｊωｔで表される第１ローカル信号による乗算処理と、前記第２送信信号と共役な複素数ｅｊωｔで表される第２ローカル信号の乗算処理とを行い、さらに、第２出力ポートから出力された第２受信信号に対して、前記第１ローカル信号による乗算処理と、前記第２ローカル信号による乗算処理とをそれぞれ行い、
前記伝達関数抽出段階では、
前記４種類の乗算処理の結果にそれぞれ含まれる直流の信号成分を前記伝搬路模擬回路の４つの伝搬路の伝達関数として他の交流成分から分離抽出することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項３伝搬路模擬回路評価装置は、
ｎ個（ｎは２以上の整数）の入力ポートとｍ個（ｍは整数）の出力ポートを有し、その入力ポートと出力ポートの間がｎ×ｍ個の伝搬路を模擬した回路で接続されている伝搬路模擬回路の評価を行うための伝搬路模擬回路評価装置であって、
前記伝搬路模擬回路のｎ個の入力ポートに対し、複素数ｅｊωｔで表される送信信号、またはそれと複素共役な送信信号、またはそれらの送信信号に対して周波数を変更した送信信号からなるｎ種類の異なる送信信号を、互いに重複しないようにそれぞれ割り当てて並行して入力する送信信号入力手段（２１）と、
前記伝搬路模擬回路のｍ個の出力ポートから出力される受信信号に対して、前記ｎ個の入力ポートに並行して与えたｎ種類の送信信号とそれぞれ複素共役なローカル信号を乗算する演算手段（２５）と、
前記受信信号に対する乗算結果から、前記ローカル信号と複素共役な周波数成分との乗算により前記送信信号と前記ローカル信号の交流分が互いに相殺されて直流に変換された信号成分を前記伝搬路模擬回路の伝搬路の伝達関数として他の交流成分から分離抽出する伝達関数抽出手段（３０）とを備え、
前記伝達関数抽出手段によって抽出された伝達関数に基づいて前記伝搬路模擬回路の評価を行うことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の請求項４の伝搬路模擬回路評価装置は、請求項３記載の伝搬路模擬回路評価装置において、
前記伝搬路模擬回路の入力ポート数ｎと出力ポート数ｍがともに２であって、
前記送信信号入力手段は、
第１入力ポートに対し複素数ｅｊωｔで表される第１送信信号を与え、第２入力ポートに対して第１送信信号と共役な複素数ｅ−ｊωｔで表される第２送信信号を与えるように構成され、
前記演算手段は、
第１出力ポートから出力された第１受信信号に対し、前記第１送信信号と共役な複素数ｅ−ｊωｔで表される第１ローカル信号による乗算処理と、前記第２送信信号と共役な複素数ｅｊωｔで表される第２ローカル信号の乗算処理とを行い、さらに、第２出力ポートから出力された第２受信信号に対して、前記第１ローカル信号による乗算処理と、前記第２ローカル信号による乗算処理とをそれぞれ行うように構成され、
前記伝達関数抽出手段は、
前記４種類の乗算処理の結果にそれぞれ含まれる直流の信号成分を前記伝搬路模擬回路の４つの伝搬路の伝達関数として他の交流成分から分離抽出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
上記のように本発明では、伝搬路模擬回路のｎ個の入力ポートに対し、複素数ｅｊωｔで表される送信信号、またはそれと複素共役な送信信号、またはそれらの送信信号に対して周波数が異なる送信信号からなるｎ種類の異なる送信信号を、互いに重複しないようにそれぞれ割り当てて並行して入力し、伝搬路模擬回路のｍ個の出力ポートから出力される受信信号に対して、ｎ個の入力ポートに並行して与えたｎ種類の送信信号とそれぞれ複素共役なローカル信号を乗算し、その乗算結果から、ローカル信号と複素共役な周波数成分との乗算により交流分が相殺されて直流に変換された信号成分を伝搬路模擬回路の伝搬路の伝達関数として他の交流成分から分離抽出しているので、送信信号の切替処理が不要となり、伝搬路模擬回路の評価を迅速にかつ容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１は、前記したように２×２のＭＩＭＯシステムで、２つの入力ポートと２つの出力ポートを有し、その入力ポートと出力ポートの間が４個の伝搬路を模擬した回路で接続されている伝搬路模擬回路の４つの伝達関数ｈ１，１〜ｈ２，２を求めて、伝搬路模擬回路の評価を行う手順を示すフローチャートである。
【００２１】
始めに、伝搬路模擬回路の２つの入力ポートに、以下のように、互いに共役な複素数で示される第１送信信号Ｔｘ１と第２送信信号Ｔｘ２とを入力する（Ｓ１）。
【００２２】
Ｔｘ１＝ｅｊωｔ＝cos ωｔ＋ｊ・sin ωｔ    ……（１）
Ｔｘ２＝ｅ−ｊωｔ＝cos ωｔ−ｊ・sin ωｔ    ……（２）
【００２３】
このとき、伝搬路模擬回路の２つの出力ポートから出力される第１受信信号Ｒｘ１と第２受信信号Ｒｘ２は、以下の通りとなる。
【００２４】
Ｒｘ１＝Ｔｘ１・ｈ１，１＋Ｔｘ２・ｈ２，１
＝ｅｊωｔ・ｈ１，１＋ｅ−ｊωｔ・ｈ２，１    ……（３）
Ｒｘ２＝Ｔｘ１・ｈ１，２＋Ｔｘ２・ｈ２，２
＝ｅｊωｔ・ｈ１，２＋ｅ−ｊωｔ・ｈ２，２    ……（４）
【００２５】
この受信信号は、例えば所定のサンプリング周期でサンプリングされてデジタルの信号列に変換されてメモリなどの記憶装置に収集される（Ｓ２）。ただし、以下の説明では処理が理解しやすいように、受信信号データも時間的に連続しているものとして説明する。
【００２６】
そして、得られた２組の受信信号データに対して、前記送信信号と共役な複素数のローカル信号による乗算処理がなされる（Ｓ３）。
【００２７】
ただし、この例では２種類の送信信号同士が互いに複素共役であるから、どちらの送信信号と等しいローカル信号を用いてもよい。
【００２８】
例えば、受信信号Ｒｘ１に対し、複素数ｅ−ｊωｔで表される第１ローカル信号Ｌ１を乗算すると、以下の結果Ｕ１が得られる。
【００２９】
Ｕ１＝Ｌ１・Ｒｘ１＝ｅ−ｊωｔ・Ｒｘ１
＝ｅｊωｔ・ｅ−ｊωｔ・ｈ１，１＋ｅ−ｊωｔ・ｅ−ｊωｔ・ｈ２，１
＝ｅｊ０・ｈ１，１＋ｅ−ｊ２ωｔ・ｈ２，１
＝ｈ１，１＋ｅ−ｊ２ωｔ・ｈ２，１      ……（５）
【００３０】
また、受信信号Ｒｘ１に対し、複素数ｅｊωｔで表される第２ローカル信号Ｌ２を乗算すると、以下の結果Ｕ２が得られる。
【００３１】
Ｕ２＝Ｌ２・Ｒｘ１＝ｅｊωｔ・Ｒｘ１
＝ｅｊωｔ・ｅｊωｔ・ｈ１，１＋ｅｊωｔ・ｅ−ｊωｔ・ｈ２，１
＝ｅｊ２ωｔ・ｈ１，１＋ｅｊ０・ｈ２，１
＝ｅｊ２ωｔ・ｈ１，１＋ｈ２，１      ……（６）
【００３２】
また、受信信号Ｒｘ２に対し、複素数ｅ−ｊωｔで表される第１ローカル信号Ｌ１を乗算すると、以下の結果Ｕ３が得られる。
【００３３】
Ｕ３＝Ｌ１・Ｒｘ２＝ｅ−ｊωｔ・Ｒｘ２
＝ｅｊωｔ・ｅ−ｊωｔ・ｈ１，２＋ｅ−ｊωｔ・ｅ−ｊωｔ・ｈ２，２
＝ｅｊ０・ｈ１，２＋ｅ−ｊ２ωｔ・ｈ２，２
＝ｈ１，２＋ｅ−ｊ２ωｔ・ｈ２，２      ……（７）
【００３４】
さらに、受信信号Ｒｘ２に対し、複素数ｅｊωｔで表される第２ローカル信号Ｌ２を乗算すると、以下の結果Ｕ４が得られる。
【００３５】
Ｕ４＝Ｌ２・Ｒｘ２＝ｅｊωｔ・Ｒｘ２
＝ｅｊωｔ・ｅｊωｔ・ｈ１，２＋ｅｊωｔ・ｅ−ｊωｔ・ｈ２，２
＝ｅｊ２ωｔ・ｈ１，２＋ｅｊ０・ｈ２，２
＝ｅｊ２ωｔ・ｈ１，２＋ｈ２，２      ……（８）
【００３６】
上式（５）〜（８）の乗算結果Ｕ１〜Ｕ４は、いずれも共役な複素数の乗算により送信信号とローカル信号の交流分が互いに相殺されて直流帯に変換された伝達関数の信号成分（包絡線成分）と、ローカル信号の２倍の周波数の高周波成分との和になっている。
【００３７】
したがって、これらの乗算結果Ｕ１〜Ｕ４から、例えばローパスフィルタを用いて直流分を交流分から分離抽出する（Ｓ４）ことにより、各伝達関数ｈ１，１〜ｈ２，２を求めることができる。
【００３８】
このようにして伝達関数が求まると、伝搬路模擬回路の評価が可能となる（Ｓ５）。
この評価例としては、各伝達関数の時間波形に対する統計処理、即ち、ＰＤＦ（振幅確率密度）やＬＣＲ（レベル交差比）等を求めて、所望特性になっているか否かを調べる。
【００３９】
また、ＭＩＭＯのチャネル情報（相関行列）ＲMIMOを次の演算によって求めることができる。
【００４０】
【数１】
2010103924.tif 000003
【００４１】
このチャネル情報ＲMIMOは、各伝搬路の特性の相関性を示すものであり、理想的には各伝搬路が独立していて相関が小さいことが望ましい。
【００４２】
図２は、上記評価方法を用いて２×２のＭＩＭＯ方式の伝搬路模擬回路（ＭＩＭＯシミュレータ）１を評価するための伝搬路模擬回路評価装置２０の構成例を示している。
【００４３】
この伝搬路模擬回路１の入力ポート２の数ｎと出力ポート３の数ｍがともに２であって、送信信号入力手段２１は、伝搬路模擬回路１の第１入力ポート２ａに対して、前記式（１）、（２）で示したように、前記複素数ｅｊωｔで表される第１送信信号Ｔｘ１を与え、第２入力ポート２ｂに対して第１送信信号Ｔｘ１と共役な複素数ｅ−ｊωｔで表される第２送信信号Ｔｘ２を与える。
【００４４】
このとき、伝搬路模擬回路１の２つの出力ポート３ａ、３ｂからそれぞれ出力される第１受信信号Ｒｘ１と第２受信信号Ｒｘ２は前記式（３）、（４）で表されるが、この受信信号は、２チャンネル型のＡ／Ｄ変換器２２により、所定のサンプリング周波数（送信信号の周波数の２倍以上の周波数）でサンプリングされてデジタルの信号列に変換されて受信データメモリ２３に一定時間分記憶収集される。ただし、以下の説明では処理が理解しやすいように、受信信号データも時間的に連続しているものとして説明する。
【００４５】
演算手段２５は、受信データメモリ２３に一定時間分のデータが記憶されると、これを読み出し、出力ポート３ａ、３ｂから出力された各受信信号に対して、それぞれ送信に用いた信号と複素共役なローカル信号による乗算処理を行う。
【００４６】
この演算手段２５の構成は任意であり、上記のように一定時間分の受信データを記憶してから乗算処理を行う場合には、図３のように、一つの乗算器２６と２つのローカル信号発生器２７、２８とローカル信号を切り替えるスイッチ２９で構成することができる。
【００４７】
この場合、一方の受信信号Ｒｘ１のデータ列を読み出して乗算器２６に与えるとともに一方のローカル信号Ｌ１を選択して乗算器２６に与えて、その乗算処理が終了したら、一方の受信信号Ｒｘ１のデータ列を再度読み出して乗算器２６に与えるとともに他方のローカル信号Ｌ２を選択して乗算器２６に与える。これらの処理で前記した式（５）、（６）の演算結果Ｕ１、Ｕ２が得られる。
【００４８】
また、さらに、他方の受信信号Ｒｘ２のデータ列を読み出して乗算器２６に与えるとともに一方のローカル信号Ｌ１を選択して乗算器２６に与えて、その乗算処理が終了したら、他方の受信信号Ｒｘ２のデータ列を再度読み出して乗算器２６に与えるとともに他方のローカル信号Ｌ２を選択して乗算器２６に与える。これらの処理で前記した式（７）、（８）の演算結果Ｕ３、Ｕ４が得られる。
【００４９】
また、図４のように、２組の乗算器２６ａ、２６ｂと２つのローカル信号発生器２７、２８とで構成することもできる。この場合には、一方の受信信号Ｒｘ１のデータ列を読み出して乗算器２６ａ、２６ｂに与えるとともに一方のローカル信号Ｌ１を乗算器２６ａに与え、他方のローカル信号Ｌ２を乗算器２６ｂに与えることで各乗算結果Ｕ１、Ｕ２を得た後に、受信信号Ｒｘ１に代わって受信信号Ｒｘ２のデータ列を読み出して同様の乗算処理を行うことでその乗算結果Ｕ３、Ｕ４を得る。
【００５０】
さらに２組の受信データの読出しを並行して行える構成であれば、図５のように、４組の乗算器２６ａ〜２６ｄと２つのローカル信号発生器２７、２８で構成することもできる。この場合には、受信信号Ｒｘ１のデータ列を乗算器２６ａ、２６ｂに与えるとともに一方のローカル信号Ｌ１を乗算器２６ａに与え、他方のローカル信号Ｌ２を乗算器２６ｂに与えて、さらにこれと並行して受信信号Ｒｘ２のデータ列を乗算器２６ｃ、２６ｄに与えるとともに一方のローカル信号Ｌ１を乗算器２６ｃに与え、他方のローカル信号Ｌ２を乗算器２６ｄに与えることで、前記乗算結果Ｕ１〜Ｕ４を並行して求めることができる。
【００５１】
このようにして得られた乗算結果Ｕ１〜Ｕ４は、伝達関数抽出手段３０に入力され、各乗算結果Ｕ１〜Ｕ４にそれぞれ含まれる直流成分が、伝搬路模擬回路１の４つの伝搬路の伝達関数ｈ１，１〜ｈ２，２として他の交流成分からそれぞれ分離抽出される。
【００５２】
ここで、伝達関数抽出手段３０としては、乗算結果Ｕ１〜Ｕ４にそれぞれ含まれる直流分とローカル信号の２倍の周波数成分との間にカットオフ周波数をもつローパスフィルタで構成することができ、図３〜図５にそれぞれ示しているように、演算部２５の乗算器にそれぞれ対応してこのローパスフィルタ３０ａ〜３０ｄを設けることで実現できる。
【００５３】
このようにして得られた伝達関数は、評価演算部３５に入力され、前記したようなＰＤＦ（振幅確率密度）やＬＣＲ（レベル交差比）等の統計量、あるいは前記ＭＩＭＯのチャネル情報（相関行列）ＲMIMOが求められ、それらに基づく評価が可能となる。
【００５４】
前記実施形態では２つの入力ポートに与える送信信号同士が互いに複素共役であったが、これは本発明を限定するものではなく、異なる周波数の複素数信号であってもよい。
【００５５】
例えば、異なる角周波数ω＝２πｆ、ω′＝２πｆ′に対して、第１送信信号Ｔｘ１をｅｊωｔ（またはｅ−ｊωｔ）、第２送信信号Ｔｘ２をｅｊω′ｔ（またはｅ−ｊω′ｔ）とすることも可能である。ただし、この場合、異なる角周波数としては、前記した乗算処理で得られる直流分をフィルタで抽出する際に急峻なカットオフ特性が要求されることが無いように、それぞれが０（直流）に近くなく（高周波）、その差の絶対値｜ω−ω′｜も０（直流）に近くないことが要求される。
【００５６】
この条件を満たす例としては、ω＝２ω′（ｆ＝２ｆ′）、またはその逆の２ω＝ω′（２ｆ＝ｆ′）の関係がある。
【００５７】
例えば、第１送信信号Ｔｘ１＝ｅｊωｔ、第２送信信号Ｔｘ２＝ｅｊω′ｔ、ω＝２ω′の例で説明すると、伝搬路模擬回路１の２つの出力ポート３ａ、３ｂから出力される第１受信信号Ｒｘ１と第２受信信号Ｒｘ２は、以下の通りとなる。
【００５８】
Ｒｘ１＝Ｔｘ１・ｈ１，１＋Ｔｘ２・ｈ２，１
＝ｅｊωｔ・ｈ１，１＋ｅｊω′ｔ・ｈ２，１    ……（３′）
Ｒｘ２＝Ｔｘ１・ｈ１，２＋Ｔｘ２・ｈ２，２
＝ｅｊωｔ・ｈ１，２＋ｅｊω′ｔ・ｈ２，２    ……（４′）
【００５９】
そして、受信信号Ｒｘ１に対し、第１送信信号Ｔｘ１と共役な複素数ｅ−ｊωｔで表される第１ローカル信号Ｌ１を乗算すると、以下の結果Ｕ１が得られる。
【００６０】
Ｕ１＝Ｌ１・Ｒｘ１＝ｅ−ｊωｔ・Ｒｘ１
＝ｅ−ｊωｔ・ｅｊωｔ・ｈ１，１＋ｅ−ｊωｔ・ｅｊω′ｔ・ｈ２，１
＝ｅｊ０・ｈ１，１＋ｅ−ｊ（ω−ω′）ｔ・ｈ２，１
＝ｈ１，１＋ｅ−ｊω′ｔ・ｈ２，１      ……（５′）
【００６１】
また、受信信号Ｒｘ１に対し、第２送信信号Ｔｘ２と共役な複素数ｅ−ｊω′ｔで表される第２ローカル信号Ｌ２を乗算すると、以下の結果Ｕ２が得られる。
【００６２】
Ｕ２＝Ｌ２・Ｒｘ１＝ｅ−ｊω′ｔ・Ｒｘ１
＝ｅｊωｔ・ｅ−ｊω′ｔ・ｈ１，１＋ｅｊω′ｔ・ｅ−ｊω′ｔ・ｈ２，１
＝ｅｊ（ω−ω′）ｔ・ｈ１，１＋ｅｊ０・ｈ２，１
＝ｅｊω′ｔ・ｈ１，１＋ｈ２，１      ……（６′）
【００６３】
また、受信信号Ｒｘ２に対し、第１ローカル信号Ｌ１を乗算すると、以下の結果Ｕ３が得られる。
【００６４】
Ｕ３＝Ｌ１・Ｒｘ２＝ｅ−ｊωｔ・Ｒｘ２
＝ｅ−ｊωｔ・ｅｊωｔ・ｈ１，２＋ｅ−ｊωｔ・ｅｊω′ｔ・ｈ２，２
＝ｅｊ０・ｈ１，２＋ｅ−ｊ（ω−ω′）ｔ・ｈ２，２
＝ｈ１，２＋ｅ−ｊω′ｔ・ｈ２，２      ……（７′）
【００６５】
さらに、受信信号Ｒｘ２に対し、第２ローカル信号Ｌ２を乗算すると、以下の結果Ｕ４が得られる。
【００６６】
Ｕ４＝Ｌ２・Ｒｘ２＝ｅ−ｊω′ｔ・Ｒｘ２
＝ｅｊωｔ・ｅ−ｊω′ｔ・ｈ１，２＋ｅｊω′ｔ・ｅ−ｊω′ｔ・ｈ２，２
＝ｅｊ（ω−ω′）ｔ・ｈ１，２＋ｅｊ０・ｈ２，２
＝ｅｊω′ｔ・ｈ１，２＋ｈ２，２      ……（８′）
【００６７】
上式（５′）〜（８′）の乗算結果Ｕ１〜Ｕ４は、いずれも共役な複素数の乗算により直流帯に変換された伝達関数の信号成分（包絡線成分）と、第２ローカル信号Ｌ２の周波数（ω′）の高周波成分との和になっており、それらの乗算結果から直流帯を分離抽出することで、前記同様に４つの伝達関数ｈ１，１〜ｈ２，２を求めることができる。ただし、この場合、伝達関数ｈ１，１〜ｈ２，２の抽出に要求されるフィルタのカットオフ周波数は第２ローカル信号Ｌ２の周波数（ω′）より低い位置に設定する必要がある。
【００６８】
また、前記実施形態では、２×２の伝搬路模擬回路１の４つの伝達関数を求める場合について説明したが、図６のように２×１の伝搬路模擬回路１の場合には、出力ポート３ａが一つで受信信号Ｒｘ１は、前記式（３）あるいは式（３′）で表され、これに前記同様に送信信号と複素共役なローカル信号Ｌ１、Ｌ２を乗じ、その乗算結果Ｕ１、Ｕ２から直流分をそれぞれ抽出すれば、２つの伝達関数ｈ１，１、ｈ２，１を求めることができる。
【００６９】
また、入力ポート数ｎが３つ以上の場合には、上記送信信号として互いに複素共役な信号と、それと周波数が異なる信号を含めて、ｎ種類の異なる送信信号を用いる。
【００７０】
例えば図７のように、入力ポート数ｎが４の場合には、次の４つの送信信号を各入力ポート２ａ〜２ｄに並行して入力する。なお、前記したように、周波数関係としてω＝２ω′が望ましい。
【００７１】
Ｔｘ１＝ｅｊωｔ
Ｔｘ２＝ｅ−ｊωｔ
Ｔｘ３＝ｅｊω′ｔ
Ｔｘ４＝ｅ−ｊω′ｔ
【００７２】
ここで図７のように、出力ポート数ｍも４とすれば、入ポート２ａ〜２ｄと出力ポート３ａ〜３ｄの間には、４×４＝１６の伝搬路が存在し、その数分の伝達関数ｈ１，１〜ｈ４，４を求めることになる。
【００７３】
このとき、各出力ポート３ａ〜３ｄから出力される受信信号Ｒｘ１〜Ｒｘ４は以下のように表される。
【００７４】
Ｒｘ１＝Ｔｘ１・ｈ１，１＋Ｔｘ２・ｈ２，１
＋Ｔｘ３・ｈ３，１＋Ｔｘ４・ｈ４，１
Ｒｘ２＝Ｔｘ１・ｈ１，２＋Ｔｘ２・ｈ２，２
＋Ｔｘ３・ｈ３，２＋Ｔｘ４・ｈ４，２
Ｒｘ３＝Ｔｘ１・ｈ１，３＋Ｔｘ２・ｈ２，３
＋Ｔｘ３・ｈ３，３＋Ｔｘ４・ｈ４，３
Ｒｘ４＝Ｔｘ１・ｈ１，４＋Ｔｘ２・ｈ２，４
＋Ｔｘ３・ｈ３，４＋Ｔｘ４・ｈ４，４
【００７５】
これらの各受信信号に対して、前記した演算部２５において、前記４種類の送信信号と複素共役な次の４種類のローカル信号をそれぞれ乗算する。
【００７６】
Ｌ１＝ｅ−ｊωｔ
Ｌ２＝ｅｊωｔ
Ｌ３＝ｅ−ｊω′ｔ
Ｌ４＝ｅｊω′ｔ
【００７７】
第１受信信号Ｒｘ１に対する各ローカル信号の乗算結果Ｕ１〜Ｕ４は、それぞれ以下のようになる。
【００７８】
Ｕ１＝Ｌ１・Ｒｘ１
＝Ｌ１・Ｔｘ１・ｈ１，１
＋Ｌ１（Ｔｘ２・ｈ２，１＋Ｔｘ３・ｈ３，１＋Ｔｘ４・ｈ４，１）
＝ｈ１，１＋Ｙ１
【００７９】
Ｕ２＝Ｌ２・Ｒｘ１
＝Ｌ２・Ｔｘ２・ｈ２，１
＋Ｌ２（Ｔｘ１・ｈ１，１＋Ｔｘ３・ｈ３，１＋Ｔｘ４・ｈ４，１）
＝ｈ２，１＋Ｙ２
【００８０】
Ｕ３＝Ｌ３・Ｒｘ１
＝Ｌ３・Ｔｘ３・ｈ３，１
＋Ｌ３（Ｔｘ１・ｈ１，１＋Ｔｘ２・ｈ２，１＋Ｔｘ４・ｈ４，１）
＝ｈ３，１＋Ｙ３
【００８１】
Ｕ４＝Ｌ４・Ｒｘ１
＝Ｌ４・Ｔｘ４・ｈ４，１
＋Ｌ４（Ｔｘ１・ｈ１，１＋Ｔｘ２・ｈ２，１＋Ｔｘ３・ｈ３，１）
＝ｈ４，１＋Ｙ４
【００８２】
また同様に、各受信信号Ｒｘ２〜Ｒｘ４に対する４つのローカル信号Ｌ１〜Ｌ４の乗算結果Ｕ５〜Ｕ１６が次のように得られる。
【００８３】
Ｕ５＝Ｌ１・Ｒｘ２＝ｈ１，２＋Ｙ５
Ｕ６＝Ｌ２・Ｒｘ２＝ｈ２，２＋Ｙ６
………
Ｕ１５＝Ｌ３・Ｒｘ４＝ｈ３，４＋Ｙ１５
Ｕ１６＝Ｌ４・Ｒｘ４＝ｈ４，４＋Ｙ１６
【００８４】
上記各乗算結果は、前記同様に送信信号とローカル信号の交流分が互いに相殺されて直流帯に変換された伝達関数ｈ１，１〜ｈ４，４と、送信信号とローカル信号の周波数の和成分または差成分を含む交流成分Ｙ１〜Ｙ１６と和でそれぞれ表されるので、前記同様に、各乗算結果Ｕ１〜Ｕ１６から、伝達関数抽出手段３０のローパスフィルタにより直流分を抽出することで、１６個の伝達関数ｈ１，１〜ｈ４，４を求めることができる。
【００８５】
なお、出力ポート数ｍが１の場合には、上記第１受信信号に対する４つの乗算結果Ｕ１〜Ｕ４から４つの伝達関数ｈ１，１〜ｈ４，１を求め、出力ポート数ｍが２の場合には、上記第１受信信号と第２受信信号に対する計８つの乗算結果Ｕ１〜Ｕ８から８つの伝達関数ｈ１，１〜ｈ４，２を求める。さらに出力ポート数ｍが３の場合には、上記第１受信信号、第２受信信号、第３受信信号に対する計１２の乗算結果Ｕ１〜Ｕ１２から１２の伝達関数ｈ１，１〜ｈ４，３を求める。
【００８６】
また、入力ポート数ｎがさらに多い場合には、さらに異なる周波数（ω″）の送信信号を与えることで対応可能であるが、その周波数としては、前記したように、乗算処理で得られる直流分をフィルタで抽出する際に急峻なカットオフ特性が要求されることが無いように、それぞれが０（直流）に近くなく（高周波）、その差の絶対値｜ω−ω′｜、｜ω−ω″｜、｜ω′−ω″｜も０（直流）に近くないことが要求される。
【００８７】
この条件を満たす例としては、ω＝２ω′＝４ω″またはその逆の４ω＝２ω′＝ωの関係がある。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の伝搬路模擬回路評価方法の手順を示すフローチャート
【図２】本発明の伝搬路模擬回路評価装置の構成を示す図
【図３】実施形態の要部の構成例を示す図
【図４】実施形態の要部の構成例を示す図
【図５】実施形態の要部の構成例を示す図
【図６】２×１の伝搬路模擬回路の例を示す図
【図７】４×４の伝搬路模擬回路とそれに入力する信号例を示す図
【図８】２×２のＭＩＭＯシステムの例を示す図
【符号の説明】
【００８９】
１……伝搬路模擬回路、２ａ〜２ｄ……入力ポート、３ａ〜３ｃ……出力ポート、２０……伝搬路模擬回路評価装置、２１……送信信号入力手段、２２……Ａ／Ｄ変換器、２３……受信データメモリ、２５……演算手段、３０……伝達関数抽出手段、３０ａ〜３０ｄ……ローパスフィルタ、３５……評価演算部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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