(57)【要約】【課題】  本発明は、キャリブレーション信号の同期タイミング検出を行わずに、無線受信部又は無線送信部で生じる位相差及び振幅比の補正を行う。【解決手段】  本発明の無線受信装置は、拡散符号の周期とは異なる周期のキャリブレーション信号を生成するキャリブレーション信号生成部１５、生成されたキャリブレーョン信号を無線周波信号に変換する無線送信部１４、複数のアンテナ毎に、当該アンテナで受信された無線周波信号に、無線周波信号に変換されたキャリブレーョン信号を加算するＤＣ１０，１１、第１の無線受信部１３からのベースバンド信号を遅延する遅延器１６、該遅延器１６の出力と第２の無線受信部１２からのベースバンド信号との相関を検出する相関検出部１７、及び相関検出部１７の出力に基づいて、無線受信部１２，１３で生じるアンテナ間の位相差及び／又は振幅比を補正するためのウエイト生成部１８及び複素乗算器２０を備えている。【選択図】  図１
2006025047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
拡散符号により拡散された無線周波信号を受信する複数のアンテナと、該複数のアンテナのそれぞれに接続された無線受信手段とを有する無線受信装置のキャリブレーション方法であって、
前記拡散符号の周期とは異なる周期のキャリブレーション信号を生成するステップと、
前記複数のアンテナ毎に、該アンテナで受信された無線周波信号に該キャリブレーション信号を加算して、無線受信手段に供給するステップと、
第１の無線受信手段から出力されるベースバンド信号と、第２の無線受信手段から出力され、所定量だけ遅延されたベースバンド信号との相関を検出するステップと、
検出された相関値に基づいて、無線受信手段で生じるアンテナ間の位相差及び／又は振幅比を補正するステップと、
を備えるキャリブレーション方法。
【請求項２】
複数のアンテナと、該複数のアンテナのそれぞれに接続された無線送信手段とを有する無線送信装置のキャリブレーション方法であって、
自己相関が位相差ゼロでピークを有し、それ以外の位相差では無相関となるキャリブレーション信号を生成するステップと、
生成されたキャリブレーション信号を、送信されるベースバンド信号に加算して、無線送信手段にそれぞれ供給するステップと、
前記複数のアンテナの送信信号を合成して、ベースバンド信号に変換するステップと、
変換されたベースバンド信号について所定量の遅延を加えた信号と、加えない信号との相関を検出するステップと、
検出された相関値に基づいて、無線送信手段で生じるアンテナ間の位相差及び／又は振幅比を補正するステップと、
を備えるキャリブレーション方法。
【請求項３】
拡散符号により拡散された無線周波信号を受信する複数のアンテナと、該複数のアンテナのそれぞれに接続された無線受信手段とを有する無線受信装置であって、
前記拡散符号の周期とは異なる周期のキャリブレーション信号を生成する生成手段と、
生成されたキャリブレーョン信号を無線周波信号に変換する変換手段と、
前記複数のアンテナ毎に、当該アンテナで受信された無線周波信号に、無線周波信号に変換されたキャリブレーョン信号を加算する加算手段と、
第１の無線受信手段からのベースバンド信号を遅延する遅延手段と、
該遅延手段の出力と第２の無線受信手段からのベースバンド信号との相関を検出する検出手段と、
該検出手段の出力に基づいて、無線受信手段で生じるアンテナ間の位相差及び／又は振幅比を補正する補正手段と、
を備える無線受信装置。
【請求項４】
前記キャリブレーション信号は、Ｍ系列のスペクトラム拡散信号である、
請求項３記載の無線受信装置。
【請求項５】
前記キャリブレーション信号は、マルチキャリア信号である、
請求項３記載の無線受信装置。
【請求項６】
前記キャリブレーション信号は、チャープ信号である、
請求項３記載の無線受信装置。
【請求項７】
複数のアンテナと、該複数のアンテナのそれぞれに接続された無線送信手段とを有する無線送信装置であって、
自己相関が位相差ゼロでピークを有し、それ以外の位相差では無相関となるキャリブレーション信号を生成する生成手段と、
該生成手段の出力に所定量の遅延を加える第１の遅延手段と、
前記キャリブレーション信号を、送信されるベースバンド信号に加算して第１の無線送信手段に供給する第１の加算手段と、
該第１の遅延手段の出力を、送信されるベースバンド信号に加算して第２の無線送信手段に供給する第２の加算手段と、
前記複数のアンテナの送信信号を分岐する分岐手段と、
該分岐手段の出力を合成する合成手段と、
該合成手段の出力をベースバンド信号に変換する変換手段と、
該変換手段からのベースバンド信号に前記所定量の遅延を加える第２の遅延手段と、
該第２の遅延手段の出力と該第２の遅延手段を介さないベースバンド信号との相関を検出する検出手段と、
該検出手段の出力に基づいて、無線送信手段で生じるアンテナ間の位相差及び振幅比を補正する補正手段と、
を備える無線送信装置。
【請求項８】
前記キャリブレーション信号は、Ｍ系列のスペクトラム拡散信号である、
請求項７記載の無線送信装置。
【請求項９】
前記キャリブレーション信号は、周波数ホッピング信号である、
請求項７記載の無線送信装置。
【請求項１０】
前記キャリブレーション信号は、チャープ信号である、
請求項７記載の無線送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アレーアンテナを用いた無線通信装置の分野に関し、より詳細には、アンテナ端での位相差及び振幅比に対するキャリブレーション技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代移動通信システムとして、ＤＳ−ＣＤＭＡ（Direct Spread Code Division Multiple Access）技術を用いたデジタルセルラー無線通信システムの開発が進められている。ＣＤＭＡ方式は、符号によりチャネルを割り当てて同時に通信を行う方式であるが、同時に通話を行っている他チャネルからの信号が干渉し、結果として同時通話可能なチャネル数、すなわちチャネル容量が制限される。このチャネル容量を増加するために、干渉を抑制する技術が有効である。
【０００３】
アダプティブアレーアンテナは、環境に応じて適応的に、希望ユーザーにはビームを形成し、一方、大きな干渉源となるユーザーにはヌル点を形成するものであり、チャネル容量の増加を可能とする技術である。すなわち、希望ユーザーの方向にビームを形成し、大きな干渉源となるユーザーの方向にはヌル点を向けることで、希望ユーザーからは感度よく電波を受信し、大きな干渉源からは電波を受信しないようにすることができる。これにより、干渉量を減らすことができ、その結果、チャネル容量を増やすことができる。
【０００４】
ところで、アダプティブアレーアンテナは、アンテナ端での位相差及び振幅差を用いてビームを生成している。このため、各無線部における位相変動や振幅変動が発生すると、ビームパターンを正しく制御することが不可能になる。
【０００５】
したがって、ビームパターンを正しく制御するためには、各アンテナ端での位相差及び振幅比を補正する必要がある。この位相差及び振幅比の補正手段は、キャリブレーション信号を多重化して、その多重化された信号の位相差及び振幅比を検出して補正する。
【０００６】
図２３は、従来のアレーアンテナ用キャリブレーション装置を例示する図である（特許文献１参照）。この従来の装置は、拡散変調回路３０９により、無線帯域内でスペクトラム拡散されたキャリブレーション信号を使用している。したがって、スペクトラム拡散信号の復調を行うためには、無線受信部で受信されたキャリブレーション信号の同期タイミングを同期回路３０３で検出し、この同期回路３０３で検出された同期タイミングによって逆拡散処理を行い、各無線受信部での相関値を検出する必要がある。
【特許文献１】特開平１１−４６１８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、従来のキャリブレーション装置では、キャリブレーション信号の復調を行うために、逆拡散処理を行い、各無線受信部により相関値を検出している。このため、同期タイミングを検出する機能が必須である。また、同期タイミングをキャリブレーション信号生成部から入力しても、キャリブレーション信号生成部のタイミングがチップ単位であって、無線受信部でのタイミングが仮に４倍オーバーサンプリングに従うタイミングである場合には１／４チップの精度が必要となる。このため、１／４チップでの調整が必須となる。
【０００８】
つまり、従来のキャリブレーション装置は、たとえば、１／４チップ精度での同期タイミングを検出する必要がある。一方、キャリブレーション機能としては、各アンテナ間の位相差及び振幅比を求めることが重要であるので、原理的には同期タイミングの検出は不要である。
【０００９】
本発明の目的は、キャリブレーション信号の同期タイミング検出を行うことなく、無線受信部又は無線送信部で生じるアンテナ間の位相差及び振幅比を、簡単な構成で補正することができる無線受信装置、無線送信装置及びキャリブレーション方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る無線受信装置は、拡散符号により拡散された無線周波信号を受信する複数のアンテナと、該複数のアンテナのそれぞれに接続された無線受信手段とを有しており、該拡散符号の周期とは異なる周期のキャリブレーション信号を生成する生成手段、生成されたキャリブレーョン信号を無線周波信号に変換する変換手段、該複数のアンテナ毎に、当該アンテナで受信された無線周波信号に、無線周波信号に変換されたキャリブレーョン信号を加算する加算手段、第１の無線受信手段からのベースバンド信号を遅延する遅延手段、該遅延手段の出力と第２の無線受信手段からのベースバンド信号との相関を検出する検出手段、及び該検出手段の出力に基づいて、無線受信手段で生じるアンテナ間の位相差及び／又は振幅比を補正する補正手段を備えている。
【００１１】
また、該検出手段は、複数のアンテナ間の位相差と振幅比を検出するか、所定のアンテナと他のアンテナ間の位相差と振幅比を検出する。これら無線受信装置の概念は、無線送信装置にも同様に適用される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、キャリブレーション信号の同期タイミングの検出を行うことなしに、無線受信部及び無線送信部による位相差及び振幅比の補正が可能である。このため、装置構成を簡素化でき、キャリブレーションにおける処理量を低減することができる。
【００１３】
また、同期タイミングを検出することが不要であることから、同期タイミングの検出ずれによる劣化を生じることもない。キャリブレーション信号としては、スペクトラム拡散信号、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号、更にはチャープ信号等を使用することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を添付図面と対応して詳細に説明する。はじめに、本発明の概念が最も好適に適用された例として、第１の実施の系形態（図１参照）、及び第２の実施の形態（図３参照）を説明し、その後、第１の実施の形態の変形例（図５〜図１０等）、及び第２の実施の形態の変形例（図１１〜１８等）を説明する。
【００１５】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る無線受信機の構成を例示するブロック図である。図１に示される無線受信機は、２つのアンテナのそれぞれに対応する無線受信部で生じる位相差及び振幅比を補正するものである。
【００１６】
この無線受信機は、アンテナＡＮＴ０，ＡＮＴ１、多重化機能及び加算機能をもつ方向性結合器（ＤＣ）１０，１１、無線受信部１２，１３、無線周波帯域への変換機能をもつ無線送信部１４、周期Ｔのキャリブレーション信号を生成するキャリブレーション信号生成部１５、遅延器１６、相関検出部１７、ウエイト生成部１８、復調部１９及び複素乗算器２０から構成されている。
【００１７】
アンテナＡＮＴ０，ＡＮＴ１で受信された主信号は、ＤＣ１０，１１を介して、無線受信部１２、１３でベースバンド信号にそれぞれ変換される。このベースバンド信号は、複素乗算を介して復調部１９で復調され、主信号が得られる。
【００１８】
キャリブレーション信号生成部１５は、アンテナＡＮＴ０，ＡＮＴ１で受信された無線周波信号とは異なる周期Ｔ（たとえば、受信信号がＣＤＭＡ信号の場合、そこで使用されている拡散符号の周期をＴ’としたとき、Ｔ≠Ｔ’である）のキャリブレーション信号を生成する。
【００１９】
無線送信部１４は、キャリブレーション信号を無線周波帯域の信号に変換する。ＤＣ１０，１１は、この無線周波帯域の信号を各アンテナＡＮＴ０，ＡＮＴ１で受信された主信号とそれぞれ多重化する。
【００２０】
無線受信部１２，１３は、無線周波帯域で多重化された信号をベースバンド信号に変換する。このベースバンド信号は、受信信号とキャリブレーション信号とが多重化されている信号であり、無線受信部１２、１３の出力における位相差及び振幅比に関するばらつきを有している。
【００２１】
遅延器１６は、無線受信部１３からのベースバンド信号を、キャリブレーション信号の周期Ｔの自然数倍ｎの時間ｎＴだけ遅延し、相関検出部１７は、遅延器１６で遅延されたベースバンド信号と、無線受信部１２からのベースバンド信号との相関をとる。
【００２２】
このとき、無線受信部１２、１３から出力された二つのベースバンド信号の位相及び振幅が同じであればキャリブレーション信号の相関は１となる。また、ＣＤＭＡ信号では１チップ以上の遅延差のある信号は無相関であり、雑音も時間差があるため無相関となる。このため、アンテナからの受信信号は無相関となる。
【００２３】
ウエイト生成部１８は、相関検出部１７からの相関値をウエイトに変換する。複素乗算器２０は、ウエイト生成部１８からのウエイトを無線受信部１３からのベースバンド信号と乗算する。この乗算により、無線受信部１２，１３における位相変動及び振幅変動が補正される。
【００２４】
つぎに、本実施の形態に係る無線受信機によるキャリブレーションについて、式を用いて説明する。
【００２５】
キャリブレーション信号生成部１５で生成されるキャリブレーション信号
：Ｃａｌ＝ｒｅｊωｔ＝ｒｅｊωｔ＋ｎＴ
アンテナでの受信信号（ＣＤＭＡ信号）  ：Rx
アンテナＡＮＴ０側の無線受信部遅延    ：τ0
アンテナＡＮＴ１側の無線受信部遅延    ：τ1
アンテナＡＮＴ０側の無線受信部位相回転：θ0
アンテナＡＮＴ１側の無線受信部位相回転：θ1
とすると、アンテナＡＮＴ０のベースバンド信号は次式で表される。
【００２６】
【数１】
2006025047.tif 000003
同様に、アンテナＡＮＴ１のベースバンド信号出力は次式で表される。
【００２７】
【数２】
2006025047.tif 000004
アンテナＡＮＴ１のベースバンド信号に遅延ｎＴを付加した信号RxDelay1(t)は次式で表される。
【００２８】
【数３】
2006025047.tif 000005
なお、Ｔ＝２π／ω    ・・・（４）
であるので
【００２９】
【数４】
2006025047.tif 000006
となる。
【００３０】
このRx0(t)とRxDelay1(t)の相関は次式で表される。
【００３１】
【数５】
2006025047.tif 000007
上記において、たとえばRxDelay1(t)*はRxDelay1(t)の複素共役を示している。ここで、求める相関値は位相が一致した点（τ＝０）であり、かつ、キャリブレーション信号が周期Ｔの周期性信号であるので
【００３２】
【数６】
2006025047.tif 000008
となる。
【００３３】
また、式（７）のR(0)は、式（１）及び式（５）を参照して、次のように表される。
【００３４】
【数７】
2006025047.tif 000009
式（９）において第２項及び第３項は、受信信号（ＣＤＭＡ信号）とキャリブレーション信号とは無相関であるのでゼロに近似できる。また、第４項は、１チップ以上の時間差のある受信信号（ＣＤＭＡ信号）間の相関であるので、ゼロに近似できる。
【００３５】
したがって、式（９）のR(0)は、次のように表される。
【００３６】
【数８】
2006025047.tif 000010
となる。
【００３７】
ここで、ｒ0ｅｊ(ω(−τ0)+θ0)を基準とすると（ｒ0ｅｊ(ω(−τ0)＋θ0)＝１とすると）、
【００３８】
【数９】
2006025047.tif 000011
となり、アンテナＡＮＴ０とアンテナＡＮＴ１の位相差及び振幅比が検出される。
【００３９】
キャリブレーション信号の周波数ω（たとえば、数キロヘルツ）とキャリア周波数（たとえば、数ギガヘルツ）の比は大きいため、ωτ1は無視できるので、
【００４０】
【数１０】
2006025047.tif 000012
となり、アンテナＡＮＴ０とアンテナＡＮＴ１の位相差及び振幅比が得られる。
【００４１】
相関検出部１７の出力R(0)に基づいて、ウエイト生成部１８は、無線受信部１２，１３で生じるアンテナ間の位相差及び／又は振幅比を補正するためのウエイトを生成する。このウエイトは、複素乗算器２０で無線受信部１３の出力と乗算される。これにより、無線受信部１２，１３で生じるアンテナ端での位相差及び／又は振幅比が補正される。
【００４２】
図２は、本実施の形態に係る無線受信機の動作を例示するタイミングチャートである。この図では、ＡＮＴ０（Ａ）は、アンテナＡＮＴ０に接続されるＤＣ１０で多重化されたキャリブレーション信号を示しており、ＡＮＴ１（Ｂ）は、アンテナＡＮＴ１に接続されるＤＣ１１で多重化されたキャリブレーション信号を示している。周期Ｔのキャリブレーション信号は、無線受信部１２，１３でベースバンド信号に変換される。
【００４３】
つぎに、アンテナＡＮＴ１側のベースバンド信号に対して、キャリブレーション信号周期Ｔと同じ時間の遅延が与えられる。このときの信号は、ＡＮＴ１（遅延）（Ｃ）に示されている。図の相関値（Ｄ）から分かるように、周期Ｔ毎に、アンテナＡＮＴ０の信号とアンテナＡＮＴ１（遅延）の信号の相関値を得ることができ、これにより、アンテナＡＮＴ０，ＡＮＴ１端での位相差及び振幅比の検出及び補正を行うことができる。
【００４４】
図３は、本発明の第２の実施の形態に係る無線送信機の構成を例示するブロック図である。図３に示される無線送信機は、２つのアンテナのそれぞれに対応する無線送信部で生じる位相差及び振幅比を補正するものである。
【００４５】
無線送信機は、アンテナＡＮＴ０，ＡＮＴ１、信号分岐機能をもつ方向性結合器（ＤＣ）３０，３１、無線送信部３２，３３、加算器３４，３５、複素乗算器３６、合成器３７、ベースバンドへの変換機能をもつ無線受信部３８、遅延量τの遅延器３９、４３、相関検出部４０、ウエイト生成部４１、周期Ｔのキャリブレーション信号を生成するキャリブレーション信号生成部４２及び変調部４４から構成されている。
【００４６】
キャリブレーション信号生成部４２は、送信信号の周期（たとえば、ＣＤＭＡ信号の場合、そこで使用されている拡散コードの周期）とは異なる周期を有するキャリブレーション信号を生成する。遅延器４３は、この生成されたキャリブレーション信号をアンテナ系統に応じて選択的に遅延する。具体的には、遅延器４３は、アンテナＡＮＴ１に対応するベースバンド信号と加算されるキャリブレーション信号を時間τだけ遅延する。
【００４７】
加算器３４，３５は、キャリブレーション信号生成部４２で生成されたキャリブレーション信号及び遅延器４３で遅延されたキャリブレーション信号を、変調部４４からの出力及び複素乗算器３６からの出力とそれぞれ加算し、対応する無線送信部３２，３３にそれぞれ出力する。無線送信部３２，３３は、加算器３４，３５からのベースバンド信号を無線周波帯域の信号にそれぞれ変換する。この無線周波帯域の信号は、対応するＤＣ３０，３１を介して、対応するアンテナＡＮＴ０，ＡＮＴ１からそれぞれ送信される。
【００４８】
つぎに、ＤＣ３０，３１は、無線送信部３２，３３からの無線周波信号を合成器３７にそれぞれ分岐する。合成器３７は、アンテナＡＮＴ０，ＡＮＴ１に対応する無線周波信号を合成する。無線受信部３８は、合成器３７で合成された無線周波信号をベースバンド信号に変換する。このベースバンド信号は、相関検出部４０に入力されると共に、遅延器３９に入力される。
【００４９】
遅延器３９は、無線受信部３８からのベースバンド信号を遅延する。この遅延時間は、遅延器４３で遅延された時間と同じ遅延時間τである。相関検出部４０は、無線受信部３８からのベースバンド信号と、遅延器３９で遅延されたベースバンド信号との相関をとる。
【００５０】
この相関検出では、無線送信部３２，３３から出力された二つの無線周波信号の位相及び振幅が同じ場合には、キャリブレーション信号の相関は１となる。また、ＣＤＭＡ信号では１チップ以上の遅延差のある信号は無相関である。このため、変調部４４から出力されたベースバンド信号は無相関となる。
【００５１】
ウエイト生成部４１は、相関検出部４０からの相関出力をウエイトに変換し、このウエイトを複素乗算器３６に出力する。複素乗算器３６は、ウエイト生成部４１からのウエイトと変調部４４からのベースバンド信号を乗算する。この乗算により、無線送信部３２，３３における位相変動及び振幅変動が補正される。
【００５２】
つぎに、本実施の形態に係る無線送信機によるキャリブレーションについて、式を用いて説明する。なお、キャリブレーション信号をバースト的なトーン信号とした場合について説明する。
【００５３】
【数１１】
2006025047.tif 000013
変調部４４から出力された送信ベースバンド信号：Tx 
アンテナＡＮＴ０側の無線送信部遅延      ：τ0
アンテナＡＮＴ１側の無線送信部遅延      ：τ1
アンテナＡＮＴ０側の無線送信部位相回転  ：θ0
アンテナＡＮＴ１側の無線送信部位相回転  ：θ1
とする。
【００５４】
アンテナＡＮＴ０側の送信ベースバンド信号Tx0及びアンテナＡＮＴ１側の送信ベースバンド信号Tx1は、次式で表される。
【００５５】
【数１２】
2006025047.tif 000014
また、各アンテナに接続されているＤＣ３０，３１の出力を合成器３７で合成した後、無線受信部３８でベースバンドに変換されたベースバンド信号は、次式で表される。
【００５６】
【数１３】
2006025047.tif 000015
式（１７）において、さらに、遅延τを付加したベースバンド信号RxDelayは、次式で表される。
【００５７】
【数１４】
2006025047.tif 000016
となる。但し、
τ＝２πｎ／ω      ・・・（１９）
とすると、式（１８）のRxDelayは、次式で表される。
【００５８】
【数１５】
2006025047.tif 000017
となる。
【００５９】
このRxとRxDelayの相関は、次式で表される。
【００６０】
【数１６】
2006025047.tif 000018
ここで、求める相関値は位相が一致した点（τ＝０）であり、また周期性信号なので
【００６１】
【数１７】
2006025047.tif 000019
となる。式（１７）及び式（２０）から、式（２２）は、次式で表される。
【００６２】
【数１８】
2006025047.tif 000020
式（２３）において、送信信号（ＣＤＭＡ信号）とキャリブレーション信号とは無相関であるか、又は、１チップ以上の時間差のある送信信号（ＣＤＭＡ信号）間の相関であるので、第１項、第３項及び第４項はゼロに近似できる。また、第２項は、次のように表される。
【００６３】
【数１９】
2006025047.tif 000021
となる。
【００６４】
式（２４）において、送信信号（ＣＤＭＡ信号）とキャリブレーション信号とは無相関であるか、又は１チップ以上の時間差のある送信信号（ＣＤＭＡ信号）間の相関であるので、第１項以外はゼロに近似できるので、式（２４）は、次式で表される。
【００６５】
【数２０】
2006025047.tif 000022
また、受信部のキャリブレーションと同様に、キャリブレーション信号の周波数ω（たとえば、数キロヘルツ）とキャリア周波数（たとえば、数ギガヘルツ）の比は大きいため、τ0とτ1の項を無視すると
【００６６】
【数２１】
2006025047.tif 000023
となる。
【００６７】
ここで、Tx0を基準とすると（ｒ0ｅｊθ＝１とすると）、
【００６８】
【数２２】
2006025047.tif 000024
となり、アンテナＡＮＴ０とアンテナＡＮＴ１の相関値が検出される。
【００６９】
相関検出部４０の出力R(0)に基づいて、ウエイト生成部４１は、無線送信部３２，３３で生じるアンテナ間の位相差及び／又は振幅比を補正するためのウエイトを生成する。このウエイトは、複素乗算器３６で変調部４４からのベースバンド信号と乗算される。これにより、無線送信部３２，３３で生じる位相差及び／又は振幅比が補正される。
【００７０】
図４は、本実施の形態に係る無線送信機の動作を例示するタイミングチャートである。
この図では、ＡＮＴ０（Ａ）は、変調部４４からのベースバンド信号（主信号）にキャリブレーション信号が加算された信号を示している。また、ＡＮＴ１（Ｂ）は、変調部４４から出力されたベースバンド信号（主信号）に遅延器４３で遅延されたキャリブレーション信号が加算された信号を示している。つぎに、ＡＮＴ０（Ａ）の信号とＡＮＴ１（Ｂ）の信号は、周波数変換された後、対応するＤＣ３０，３１を介して、さらに合成器３７で合成され、無線受信部３８でベースバンド信号に変換される。このベースバンド信号は、ＡＮＴ０＋ＡＮＴ１（Ｃ）に示されている。また、このベースバンド信号が遅延器３９で遅延された信号は、ＡＮＴ０＋ＡＮＴ１（遅延）（Ｄ）に示されている。
【００７１】
ここで、ＡＮＴ０＋ＡＮＴ１（Ｃ）とＡＮＴ０＋ＡＮＴ１（遅延）（Ｄ）の信号は、ＡＮＴ０＋ＡＮＴ１（Ｃ）のＣａｌ１（Ｔ＝−１）と、ＡＮＴ０＋ＡＮＴ１（遅延）（Ｄ）のＣａｌ０（Ｔ＝−１）とで同じタイミングを有している。したがって、期間Ｔにわたり、ＡＮＴ０＋ＡＮＴ１（Ｃ）とＡＮＴ０＋ＡＮＴ１（遅延）（Ｄ）の信号の相関値Ｒを検出することができる。これにより、アンテナＡＮＴ０，ＡＮＴ１端での位相差及び振幅比の検出及び補正を行うことができる。
【００７２】
［実施例］
図５は、本発明の第３の実施の形態に係る無線受信機の構成を例示するブロック図である。図５に示される無線受信機は、図１に示された第１の実施の形態に係る無線受信機の変形例（その１）を示している。
【００７３】
本実施の形態では、キャリブレーション信号としてＭ系列のＰＮ信号とし、かつＭ系列のサイクル アンド アッド（Cycle and Add）特性を利用している。Ｍ系列のＰＮ信号を遅延させる手段として生成多項式を用いている。このように、Ｍ系列のＰＮ信号をキャリブレーション信号として用い、遅延させる手段として生成多項式を用いた場合、遅延に係る回路規模を小さくすることが可能となる。
【００７４】
本実施の形態に係る無線受信機は、アンテナＡＮＴ０，ＡＮＴ１、多重化機能及び加算機能をもつ方向性結合器（ＤＣ）５０，５１、無線受信部５２，５３、複素乗算器５４、遅延部５５、無線周波帯域への変換機能をもつ無線送信部５６、周期ＴのＭ系列のＰＮ信号であるキャリブレーション信号を生成するキャリブレーション信号生成部５７、相関検出部５８、ウエイト生成部５９及び復調部６０から構成されている。
【００７５】
なお、遅延部５５は、入力信号を遅延時間ｍΔだけ遅延する遅延器５５１、乗算器５５２、及び入力信号を遅延時間ｎΔだけ遅延する遅延器５５３から構成されている。
【００７６】
アンテナＡＮＴ０，ＡＮＴ１で受信された主信号は、ＤＣ５０，５１を介して、無線受信部５２、５３でベースバンド信号に変換される。この変換されたベースバンド信号は、複素乗算を介して復調部６０で復調され、主信号が得られる。
【００７７】
キャリブレーション信号生成部５７は、受信された無線周波信号とは異なる周期Ｔを有するＭ系列のＰＮ信号をキャリブレーション信号として生成する。無線送信部５６は、このキャリブレーション信号を無線周波帯域の信号に変換する。この無線周波帯域の信号は、ＤＣ５０，５１で各アンテナＡＮＴ０，ＡＮＴ１で受信された主信号と多重化される。
【００７８】
無線受信部５２，５３は、無線周波帯域で多重化された信号をベースバンド信号に変換する。このベースバンド信号は、受信信号とキャリブレーション信号とが多重化されている信号であり、無線受信部５２、５３の出力における位相差及び振幅比のばらつきを有している。
【００７９】
遅延部５５の乗算器５５２は、無線受信部５３からのベースバンド信号が遅延器５５１で時間ｍΔだけ遅延された信号と、無線受信部５３からのベースバンド信号とを乗算し、この乗算結果を遅延器５５３に送出する。遅延器５５３は、この乗算結果を時間ｎΔだけ遅延して相関検出部５８に送出する。
【００８０】
相関検出部５８は、無線受信部５２からのベースバンド信号と、遅延部５５からの遅延されたベースバンド信号との相関をとる。このとき、無線受信部５２，５３から出力された二つのベースバンド信号の位相及び振幅が同じであれば、キャリブレーション信号の相関は１となる。
【００８１】
ウエイト生成部５９は、相関検出部５８からの相関値をウエイトに変換する。複素乗算器５４は、ウエイト生成部５９からのウエイトを無線受信部５３からのベースバンド信号と乗算する。この乗算により、無線受信部５２，５３における位相変動及び振幅変動が補正される。
【００８２】
つぎに、本実施の形態に係る無線受信機によるキャリブレーションについて、式を用いて説明する。
【００８３】
【数２３】
2006025047.tif 000025
サイクル アンド アッド特性 ：c(t)c(t−mΔ)＝c(t+nΔ)  ・・・（２９）
アンテナでの受信信号（ＣＤＭＡ信号）  ：Rx
アンテナＡＮＴ０側の無線受信部遅延    ：τ0
アンテナＡＮＴ１側の無線受信部遅延    ：τ1
アンテナＡＮＴ０側の無線受信部位相回転：θ0
アンテナＡＮＴ１側の無線受信部位相回転：θ1
とすると、アンテナＡＮＴ０のベースバンド信号は、
【００８４】
【数２４】
2006025047.tif 000026
となる。
【００８５】
また、アンテナＡＮＴ１のベースバンド信号は、
【００８６】
【数２５】
2006025047.tif 000027
となる。
【００８７】
次に、Rx1（ｔ）に対して、遅延部５５による遅延を与える。この遅延は、キャリブレーション信号のサイクル アンド アッド特性を使用している。まず、乗算器５５２の出力は、次式で表される。
【００８８】
【数２６】
2006025047.tif 000028
つぎに、式（３２）で表された乗算器５５２の出力が遅延器５５３で遅延された信号をRx1Delayとすると、Rx1Delayは次式で表される。
【００８９】
【数２７】
2006025047.tif 000029
つぎに、相関検出部５８において、式（３０）で表されたRx0と式（３３）で表されたRx1Delayの相関値をとる。前記と同様に、相関値の位相が一致した点（τ＝０）の相関値は、
【００９０】
【数２８】
2006025047.tif 000030
となる。
【００９１】
式（３４）において、受信信号（ＣＤＭＡ信号）とキャリブレーション信号とは無相関であるか、又は、１チップ以上の時間差のある受信信号（ＣＤＭＡ信号）間の相関であるので、上式の第２〜８項はゼロに近似できるので、式（３４）は、次式のように変形される。
【００９２】
【数２９】
2006025047.tif 000031
このR(0)に対して、前例と同様に近似すると、
【００９３】
【数３０】
2006025047.tif 000032
となる。ここで、ｒ0ｅｊθ0を基準とすると（ｒ0ｅｊθ0＝１とすると）、式（１３）と同様に、アンテナＡＮＴ０とアンテナＡＮＴ１の位相差及び振幅比が検出される。
【００９４】
相関検出部５８の出力R(0)に基づいて、ウエイト生成部５９は、無線受信部５２，５３で生じるアンテナ間の位相差及び／又は振幅比を補正するためのウエイトを生成する。このウエイトは、複素乗算器５４で無線受信部５３からの出力と乗算される。これにより、アンテナ端で生じる無線受信部５２，５３の位相差及び／又は振幅比が補正される。
【００９５】
図６は、本発明の第４の実施の形態に係る無線受信機の構成を例示するブロック図である。図６に示される無線受信機は、図１に示された第１の実施の形態に係る無線受信機の更なる変形例（その２）を示している。
【００９６】
本実施の形態では、キャリブレーション信号として、ＯＦＤＭ信号を利用している。このＯＦＤＭ信号は、サブキャリアの周波数関係が既知である。そのため、位相差を求めることが可能である。遅延量が１周期未満に設定されている場合、遅延量に応じた位相差を補正することで遅延量の低減を図ることが可能である。
【００９７】
図１の構成と異なる点は、キャリブレーション信号としてＯＦＤＭ信号が使用される点、及び遅延器７５での遅延量に関連するオフセット量がウエイト生成部７７に印加される点である。このオフセット量は、ＯＦＤＭ信号の遅延によって、遅延時間に相当する量を補正するものであり、たとえば、周期Ｔに対して、Ｔ／２遅延した場合は、オフセット量は１８０度であり、Ｔ／３遅延した場合は、オフセット量は１２０度となる。
【００９８】
本実施の形態に係る無線受信機は、アンテナＡＮＴ０，ＡＮＴ１、多重化機能及び加算機能をもつ方向性結合器（ＤＣ）７０，７１、無線受信部７２，７３、複素乗算器７４、遅延器７５、相関検出部７６、ウエイト生成部７７、無線周波帯域への変換機能をもつ無線送信部７８、周期ＴのＯＦＤＭ信号であるキャリブレーション信号を生成するキャリブレーション信号生成部７９、及び復調部８０から構成されている。
【００９９】
アンテナＡＮＴ０，ＡＮＴ１で受信された主信号は、無線受信部７２，７３で、ベースバンド信号に変換される。このベースバンド信号は、複素乗算を介して復調部８０で復調され、主信号が得られる。
【０１００】
キャリブレーション信号生成部７９は、受信された無線周波数の信号とは異なる周期Ｔを有するＯＦＤＭ信号をキャリブレーション信号として生成する。無線送信部７８は、このキャリブレーション信号を無線周波帯域の信号に変換する。この無線周波帯域の信号は、ＤＣ７０，７１で各アンテナＡＮＴ０，ＡＮＴ１からの受信された主信号とそれぞれ多重化される。
【０１０１】
無線受信部７２，７３は、無線周波帯域で多重化された信号をベースバンド信号に変換する。このベースバンド信号は、受信信号とキャリブレーション信号とが多重化されている信号であり、無線受信部７２，７３の出力における位相及び振幅のばらつきを有している。
【０１０２】
遅延器７５は、無線受信部７３からのベースバンド信号を、キャリブレーション信号の周期Ｔの自然数倍ｎの時間ｎＴだけ遅延し、相関検出部７６は、遅延器７５で遅延されたベースバンド信号と無線受信部７２からのベースバンド信号との相関をとる。
【０１０３】
ウエイト生成部７７は、オフセット量を考慮して相関検出部７６からの相関値をウエイトに変換する。複素乗算器７４は、ウエイト生成部７７からのウエイトを無線受信部７３からのベースバンド信号と乗算する。この乗算により、無線受信部７２，７３における位相変動及び振幅変動が補正される。
【０１０４】
つぎに、本実施の形態に係る無線受信機によるキャリブレーションについて、式を用いて説明する。ここでは、キャリブレーション信号としてトーン信号を使用した場合を説明する
キャリブレーション信号生成部７９で生成されるキャリブレーション信号
：Ｃａｌ＝ｒｅｊωｔ＝ｒｅｊωｔ＋ｎＴ
アンテナでの受信信号（ＣＤＭＡ信号）  ：Rx
アンテナＡＮＴ０側の無線受信部遅延    ：τ0
アンテナＡＮＴ１側の無線受信部遅延    ：τ1
アンテナＡＮＴ０側の無線受信部位相回転：θ0
アンテナＡＮＴ１側の無線受信部位相回転：θ1
とすると、アンテナＡＮＴ０のベースバンド信号は次式で表される。
【０１０５】
【数３１】
2006025047.tif 000033
同様に、アンテナＡＮＴ１のベースバンド信号は次式で表される。
【０１０６】
【数３２】
2006025047.tif 000034
アンテナＡＮＴ１のベースバンド信号に遅延Ｔ（ｎＴのｎを１とした場合）を付加した信号RxDelay1(t)は次式で表される。
【０１０７】
【数３３】
2006025047.tif 000035
なお、Ｔ＝２π／ω    ・・・（４０）
また、Rx0(t)とRxDelay1(t)の相関は次式で表される。
【０１０８】
【数３４】
2006025047.tif 000036
ここで、求める相関値は位相が一致した点（τ＝０）であり、かつ、キャリブレーション信号が周期Ｔの周期性信号であるので
【０１０９】
【数３５】
2006025047.tif 000037
となる。
【０１１０】
また、式（４２）のR(0)は、式（３７）及び式（３９）を参照して、次のように表される。
【０１１１】
【数３６】
2006025047.tif 000038
式（４４）において、第２項及び第３項は、受信信号（ＣＤＭＡ信号）とキャリブレーション信号とは無相関であるのでゼロに近似できる。また、第４項は、１チップ以上の時間差のある受信信号（ＣＤＭＡ信号）間の相関であるので、ゼロに近似できる。
【０１１２】
したがって、式（４４）のR(0)は、次のように表される。
【０１１３】
【数３７】
2006025047.tif 000039
となる。
【０１１４】
ここで、ｒ0ｅｊ（ωτ0＋θ0）を基準とすると（ｒ0ｅｊ（ωτ0＋θ0）＝１とすると）、
【０１１５】
【数３８】
2006025047.tif 000040
となり、アンテナＡＮＴ０とアンテナＡＮＴ１の位相差及び振幅比が検出される。
【０１１６】
キャリブレーション信号の周波数ω（例えば、数キロヘルツ）とキャリア周波数（例えば、数ギガヘルツ）の比は大きいため、ωτ1は無視できるので、
【０１１７】
【数３９】
2006025047.tif 000041
となる。ここで、Ｔ及びωは既知のため、アンテナＡＮＴ０とアンテナＡＮＴ１の位相差及び振幅比が得られる。
【０１１８】
相関検出部７６の出力R(0)に基づいて、ウエイト生成部７７は、無線受信部７２，７３で生じるアンテナ端の位相差及び／又は振幅比を補正するためのウエイトを生成する。このとき、ウエイト生成部７７では、既知のＯＦＤＭ信号のＴ及びωを用いて、オフセット量ωＴを使用してウエイトを生成する。このウエイトは、複素乗算器７４で無線受信部７３からの出力と乗算される。これにより、無線受信部７２，７３で生じるアンテナ端の位相差及び／又は振幅比が補正される。
【０１１９】
図７は、本発明の第５の実施の形態に係る無線受信機の構成を例示するブロック図である。図７に示される無線受信機は、図１に示された第１の実施の形態に係る無線受信機の変形例（その３）を示している。
【０１２０】
この無線受信機は、アンテナＡＮＴ０〜ＡＮＴ３、多重化機能及び加算機能をもつ方向性結合器（ＤＣ）９０〜９３、無線受信部９４〜９７、複素乗算器９８〜１００、遅延器１０１〜１０３、無線周波帯域への変換機能をもつ無線送信部１０４、周期Ｔのキャリブレーション信号を生成するキャリブレーション信号生成部１０８、相関検出部１０５〜１０７、ウエイト生成部１０９〜１１１及び復調部１１２から構成されている。
【０１２１】
本実施の形態に係る無線受信機は、４つのアンテナ素子のそれぞれに対応する４つの系統からなる構成において基準とするアンテナと他のアンテナとの間の位相差及び振幅比を補正するものである。
【０１２２】
この４つの系統について、アンテナＡＮＴ０に対応する系統は、ＤＣ９０及び無線受信部９４を含んでいる。アンテナＡＮＴ１に対応する系統は、ＤＣ９１、無線受信部９５、遅延器１０１、相関検出部１０５及びウエイト生成部１０９及び複素乗算器９８を含んでいる。アンテナＡＮＴ２に対応する系統は、ＤＣ９２、無線受信部９６、遅延器１０２、相関検出部１０６及びウエイト生成部１１０及び複素乗算器９９を含んでいる。アンテナＡＮＴ３に対応する系統は、ＤＣ９３、無線受信部９７、遅延器１０３、相関検出部１０７及びウエイト生成部１１１及び複素乗算器１００を含んでいる。
【０１２３】
アンテナＡＮＴ０〜ＡＮＴ３で受信されたそれぞれの主信号は、同じ系統の無線受信部９４〜９７でベースバンド信号に変換される。このベースバンド信号は、複素乗算を介して復調部１１２で復調され、主信号が出力される。
【０１２４】
キャリブレーション信号生成部１０８は、受信された無線周波数の信号とは異なる周期Ｔの信号をキャリブレーション信号として生成する。このキャリブレーション信号は、無線送信部１０４で無線周波帯域の信号に変換された後、ＤＣ９０〜９３で、各アンテナＡＮＴ０〜ＡＮＴ３で受信された主信号とそれぞれ多重化される。無線受信部９４〜９７は、対応する無線周波数帯域で多重化された信号をベースバンド信号にそれぞれ変換する。このベースバンド信号は、受信信号とキャリブレーション信号とが多重化されている信号であり、無線受信部９４〜９７の出力における位相及び振幅のばらつきを有している。
【０１２５】
無線受信部９４〜９７からのベースバンド信号は、系統毎に２つに分岐される。具体的には、アンテナＡＮＴ０に対応するベースバンド信号は、一方が復調部１１２に入力し、他方が別の系統の相関検出部１０５〜１０７に入力される。また、アンテナＡＮＴ１に対応するベースバンド信号は、一方が同じ系統の複素乗算器９８に入力し、他方が同じ系統の遅延器１０１に入力する。同様に、アンテナＡＮＴ２に対応するベースバンド信号は、一方が同じ系統の複素乗算器９９に入力し、他方が同じ系統の遅延器１０２に入力する。アンテナＡＮＴ３に対応するベースバンド信号は、一方が同じ系統の複素乗算器１００に入力し、他方が同じ系統の遅延器１０３に入力する。
【０１２６】
相関検出部１０５〜１０７は、アンテナＡＮＴ０に接続される無線受信部９４からのベースバンド信号と、同じ系統の遅延器からの遅延されたベースバンド信号との相関をとる。具体的には、相関検出部１０５は、無線受信部９４からのベースバンド信号と、遅延器１０１で遅延されたベースバンド信号との相関をとる。相関検出部１０６は、無線受信部９４からのベースバンド信号と、遅延器１０２で遅延されたベースバンド信号との相関をとる。相関検出部１０７は、無線受信部９４からのベースバンド信号と、遅延器１０３で遅延されたベースバンド信号との相関をとる。
【０１２７】
本実施の形態に係る無線受信機では、基準となるアンテナＡＮＴ０の系統に対応するベースバンド信号と、自身のアンテナ系統に対応する遅延されたベースバンド信号との相関が検出される。
【０１２８】
ウエイト生成部１０９〜１１１は、同じ系統の相関検出部１０５〜１０７で検出された相関値をウエイトにそれぞれ変換し、このウエイトを同じ系統の複素乗算器９８〜１００にそれぞれ送出する。複素乗算器は９８〜１００は、同じ系統の無線受信部からのベースバンド信号と、同じ系統のウエイト生成部からのウエイトをそれぞれ乗算し、この乗算結果を復調部１１２にそれぞれ送出する。
【０１２９】
具体的には、複素乗算器９８は、無線受信部９５からのベースバンド信号とウエイト生成部１０９からのウエイトを乗算し、この乗算結果を復調部１１２に送出する。また、複素乗算器９９は、無線受信部９６からのベースバンド信号とウエイト生成部１１０からのウエイトを乗算し、この乗算結果を復調部１１２に送出する。さらに、複素乗算器１００は、無線受信部９７からのベースバンド信号とウエイト生成部１１１からのウエイトを乗算し、この乗算結果を復調部１１２に送出する。これらの乗算により、無線受信部９４〜９７における位相変動及び振幅変動が補正される。
【０１３０】
つぎに、本実施の形態に係る無線受信機によるキャリブレーションについて、式を用いて説明する。ここでは、キャリブレーション信号をトーン信号とした場合について説明する。
キャリブレーション信号生成部１０８で生成されるキャリブレーション信号
：Ｃａｌ＝ｒｅｊωｔ＝ｒｅｊωｔ＋ｎＴ
アンテナでの受信信号（ＣＤＭＡ信号）  ：Rx
アンテナＡＮＴ０側の無線受信部遅延    ：τ0
アンテナＡＮＴ１側の無線受信部遅延    ：τ1
アンテナＡＮＴ０側の無線受信部遅延    ：τ2
アンテナＡＮＴ１側の無線受信部遅延    ：τ3
アンテナＡＮＴ０側の無線受信部位相回転：θ0
アンテナＡＮＴ１側の無線受信部位相回転：θ1
アンテナＡＮＴ０側の無線受信部位相回転：θ2
アンテナＡＮＴ１側の無線受信部位相回転：θ3
とする。
【０１３１】
図１と同様に、各アンテナ間の相関を求める。アンテナＡＮＴ０とアンテナＡＮＴ１の相関は、次式で表される。
【０１３２】
【数４０】
2006025047.tif 000042
アンテナＡＮＴ０とアンテナＡＮＴ２の相関は、次式で表される。
【０１３３】
【数４１】
2006025047.tif 000043
アンテナＡＮＴ０とアンテナＡＮＴ３の相関は、次式で表される。
【０１３４】
【数４２】
2006025047.tif 000044
アンテナＡＮＴ０とアンテナＡＮＴ１の相関値からアンテナＡＮＴ１のウエイトを求めると
【０１３５】
【数４３】
2006025047.tif 000045
同様に、アンテナＡＮＴ２のウエイトは、次式で表される。
【０１３６】
【数４４】
2006025047.tif 000046
同様にアンテナＡＮＴ３のウエイトは、次式で表される。
【０１３７】
【数４５】
2006025047.tif 000047
アンテナＡＮＴ１のキャリブレーション後の信号ＯＵＴ１は、次に示すように１（アンテナＡＮＴ０のベースバンド信号と同じ）となる。
【０１３８】
【数４６】
2006025047.tif 000048
アンテナＡＮＴ２のキャリブレーション後の信号ＯＵＴ２は、次に示すように１（アンテナＡＮＴ０のベースバンド信号と同じ）となる。
【０１３９】
【数４７】
2006025047.tif 000049
アンテナＡＮＴ３のキャリブレーション後の信号ＯＵＴ３は、次に示すように１（アンテナＡＮＴ０のベースバンド信号と同じ）となる。
【０１４０】
【数４８】
2006025047.tif 000050
図８は、本実施の形態に係る無線受信機の動作を例示するタイミングチャートである。
【０１４１】
この図では、ＡＮＴ０（Ａ）、ＡＮＴ１（Ｂ）、ＡＮＴ２（Ｃ）、ＡＮＴ３（Ｄ）は、アンテナＡＮＴ０〜ＡＮＴ３に接続されるＤＣ９０〜９３で多重化されたキャリブレーション信号を示している。
【０１４２】
また、ＡＮＴ１（遅延）（Ｅ）、ＡＮＴ２（遅延）（Ｇ）、ＡＮＴ３（遅延）（Ｉ）は、遅延器１０１，１０２，１０３の出力を示している。また、（Ｆ）は、ＡＮＴ０（Ａ）−ＡＮＴ１（遅延）（Ｅ）の相関値、（Ｈ）は、ＡＮＴ０（Ａ）−ＡＮＴ２（遅延）（Ｇ）の相関値、及び（Ｊ）は、ＡＮＴ０（Ｃ）−ＡＮＴ３（遅延）（Ｉ）の相関値を示している。
【０１４３】
このように、本実施の形態では、アンテナ素子数によらず、所定のアンテナＡＮＴ０と他のアンテナＡＮＴ１，ＡＮＴ２，ＡＮＴ３とそれぞれとの相関を検出することで、キャリブレーションを行うことができる。
【０１４４】
図９は、本発明の第６の実施の形態に係る無線受信機の構成を例示するブロック図である。図９に示される無線受信機は、図１に示された第１の実施の形態に係る無線受信機の変形例（その４）を示している。
【０１４５】
この無線受信機は、アンテナＡＮＴ０〜ＡＮＴ３、多重化機能及び加算機能をもつ方向性結合器（ＤＣ）１２０〜１２３、無線受信部１２４〜１２７、複素乗算器１２８〜１３０、遅延器１３３〜１３５、無線周波帯域への変換機能をもつ無線送信部１３１、周期Ｔのキャリブレーション信号を生成するキャリブレーション信号生成部１３２、相関検出部１３６〜１３８、ウエイト生成部１３９〜１４１、及び復調部１４２から構成されている。
【０１４６】
本実施の形態に係る無線受信機は、４つのアンテナ素子のそれぞれに対応する４つの系統からなる構成において複数のアンテナ間の受信位相差及び振幅比を補正するものである。
【０１４７】
この４つの系統について、アンテナＡＮＴ０に対応する系統は、ＤＣ１２０及び無線受信部１２４を含んでいる。アンテナＡＮＴ１に対応する系統は、ＤＣ１２１、無線受信部１２５、遅延器１３３、相関検出部１３６及びウエイト生成部１３９及び複素乗算器１２８を含んでいる。アンテナＡＮＴ２に対応する系統は、ＤＣ１２２、無線受信部１２６、遅延器１３４、相関検出部１３７及びウエイト生成部１４０及び複素乗算器１２９を含んでいる。アンテナＡＮＴ３に対応する系統は、ＤＣ１２３、無線受信部１２７、遅延器１３５、相関検出部１３８、ウエイト生成部１４１及び複素乗算器１３０を含んでいる。
【０１４８】
アンテナＡＮＴ０〜ＡＮＴ３で受信された主信号は、無線受信部１２４〜１２７でベースバンド信号にそれぞれ変換される。このベースバンド信号は、複素乗算を介して復調部１４２で復調され、主信号が得られる。
【０１４９】
キャリブレーション信号生成部１３２は、受信された無線周波信号とは異なる周期Ｔを有する信号をキャリブレーション信号として生成する。このキャリブレーション信号は、無線送信部１３１で無線周波帯域の信号に変換された後、ＤＣ１２０〜１２３で、各アンテナＡＮＴ０〜ＡＮＴ３からの受信された主信号と多重化される。無線受信部１２４〜１２７は、対応する無線周波数帯域で多重化された信号をベースバンド信号にそれぞれ変換する。このベースバンド信号は、受信信号とキャリブレーション信号とが多重化されている信号であり、無線受信部１２４〜１２７の出力における位相及び振幅のばらつきを有している。
【０１５０】
無線受信部１２４〜１２７からのベースバンド信号は、系統毎に分岐される。具体的には、アンテナＡＮＴ０に対応するベースバンド信号は、一方が復調部１４２に入力し、他方がアンテナＡＮＴ１の系統の相関検出部１３６に入力される。また、アンテナＡＮＴ１に対応するベースバンド信号は、一方が同じ系統にある遅延器１３３及び複素乗算器１２８に入力し、他方がアンテナＡＮＴ２の系統にある相関検出部１３７に入力する。
【０１５１】
また、アンテナＡＮＴ２に対応するベースバンド信号は、一方が同じ系統にある遅延器１３４及び複素乗算器１２９に入力し、他方がアンテナＡＮＴ３の系統にある相関検出部１３８に入力する。さらに、アンテナＡＮＴ３に対応するベースバンド信号は、同じ系統にある遅延器１３５及び複素乗算器１３０に入力される。
【０１５２】
相関検出部１３６〜１３８は、アンテナに関して隣の系統に対応するベースバンド信号と、自身の系統にある遅延器で遅延されたベースバンド信号との相関を検出する。具体的には、相関検出部１３６は、無線受信部１２４からのベースバンド信号と、遅延器１３３で遅延されたベースバンド信号との相関をとる。相関検出部１３７は、無線受信部１２５からのベースバンド信号と、遅延器１３４で遅延されたベースバンド信号との相関をとる。相関検出部１３８は、無線受信部１２６からのベースバンド信号と、遅延器１３５で遅延されたベースバンド信号との相関をとる。
【０１５３】
ウエイト生成部１３９〜１４１は、隣の系統で生成されたウエイトに基づいて、同じ系統で検出された相関値をウエイトに変換する。具体的には、ウエイト生成部１３９は、相関検出部１３６からの相関値をウエイトに変換し、このウエイトを複素乗算器１２８に送出すると共に、隣の系統にあるウエイト生成部１４０に送出する。
【０１５４】
また、ウエイト生成部１４０は、ウエイト生成部１３９からのウエイトに基づいて、相関検出部１３７からの相関値をウエイトに変換し、このウエイトを複素乗算器１２９に送出すると共に、隣の系統にあるウエイト生成部１４１に送出する。ウエイト生成部１４１は、ウエイト生成部１４０からのウエイトに基づいて、相関検出部１３８からの相関値をウエイトに変換し、このウエイトを複素乗算器１３０に送出する。
【０１５５】
本実施の形態では、隣の系統からのベースバンド信号を用いて相関検出を行い、該隣の系統からのウエイトに基づいて自身の系統のウエイトを生成する。
【０１５６】
複素乗算器１２８〜１３０は、同じ系統にある無線受信部からのベースバンド信号と、同じ系統にあるウエイト生成部からのウエイトを乗算し、この乗算結果を復調部１１２に送出する。
【０１５７】
具体的には、複素乗算器１２８は、無線受信部１２５からのベースバンド信号とウエイト生成部１３９からのウエイトを乗算し、この乗算結果を復調部１４２に送出する。また、複素乗算器１２９は、無線受信部１２６からのベースバンド信号とウエイト生成部１４０からのウエイトを乗算し、この乗算結果を復調部１４２に送出する。さらに、複素乗算器１３０は、無線受信部１２７からのベースバンド信号とウエイト生成部１４１からのウエイトを乗算し、この乗算結果を復調部１４２に送出する。これらの乗算により、無線受信部１２４〜１２７における位相変動及び振幅変動が補正される。
【０１５８】
つぎに、本実施の形態に係る無線受信機によるキャリブレーションについて、式を用いて説明する。ここでは、キャリブレーション信号をトーン信号とした場合について説明する。
【０１５９】
キャリブレーション信号生成部１３２で生成されるキャリブレーション信号
：Ｃａｌ＝ｒｅｊωｔ＝ｒｅｊωｔ＋ｎＴ
アンテナでの受信信号（ＣＤＭＡ信号）  ：Rx
アンテナＡＮＴ０側の無線受信部遅延    ：τ0
アンテナＡＮＴ１側の無線受信部遅延    ：τ1
アンテナＡＮＴ０側の無線受信部遅延    ：τ2
アンテナＡＮＴ１側の無線受信部遅延    ：τ3
アンテナＡＮＴ０側の無線受信部位相回転：θ0
アンテナＡＮＴ１側の無線受信部位相回転：θ1
アンテナＡＮＴ０側の無線受信部位相回転：θ2
アンテナＡＮＴ１側の無線受信部位相回転：θ3
とする。図１の場合と同様に、各アンテナ間の相関を求める。
【０１６０】
アンテナＡＮＴ０とアンテナＡＮＴ１の相関は、次式で表される。
【０１６１】
【数４９】
2006025047.tif 000051
アンテナＡＮＴ１とアンテナＡＮＴ２の相関は、次式で表される。
【０１６２】
【数５０】
2006025047.tif 000052
アンテナＡＮＴ２とアンテナＡＮＴ３の相関は、次式で表される。
【０１６３】
【数５１】
2006025047.tif 000053
式（５５）で表されたアンテナＡＮＴ０とアンテナＡＮＴ１の相関値からアンテナＡＮＴ１のウエイトを求めると、次式で表される。
【０１６４】
【数５２】
2006025047.tif 000054
アンテナＡＮＴ２のウエイトは、式（５６）で表されたアンテナＡＮＴ１とアンテナＡＮＴ２の相関値とアンテナＡＮＴ１のウエイトから求めると、次式で表される。
【０１６５】
【数５３】
2006025047.tif 000055
同様に、アンテナＡＮＴ３のウエイトは、次式で表される。
【０１６６】
【数５４】
2006025047.tif 000056
複素乗算器１２８において、式（５８）で表されたウエイトを、アンテナＡＮＴ１のベースバンド信号に乗算することにより補正が行われる。アンテナＡＮＴ１のキャリブレーション後の信号ＯＵＴ１は、次に示すように１（アンテナＡＮＴ０のベースバンド信号と同じ）となる。
【０１６７】
【数５５】
2006025047.tif 000057
アンテナＡＮＴ２のキャリブレーション後の信号ＯＵＴ２は、次に示すように１となる。
【０１６８】
【数５６】
2006025047.tif 000058
アンテナＡＮＴ３のキャリブレーション後の信号ＯＵＴ３は、次に示すように１となる。
【０１６９】
【数５７】
2006025047.tif 000059
図１０は、本実施の形態に係る無線受信機の動作を例示するタイミングチャートである。
【０１７０】
この図１０では、ＡＮＴ０（Ａ）、ＡＮＴ１（Ｂ）、ＡＮＴ２（Ｃ）及びＡＮＴ３（Ｄ）は、アンテナＡＮＴ０、ＡＮＴ１、ＡＮＴ２、ＡＮＴ３に接続されるＤＣ１２０，１２１，１２２及び１２３のそれぞれで多重化されたキャリブレーション信号を示している。
【０１７１】
また、ＡＮＴ１（遅延）（Ｅ）、ＡＮＴ２（遅延）（Ｇ）及びＡＮＴ３（遅延）（Ｉ）は、遅延器１３３，１３４及び１３５のそれぞれの出力を示している。また、（Ｆ）は、ＡＮＴ０（Ａ）とＡＮＴ１（遅延）（Ｅ）との相関値、（Ｈ）は、ＡＮＴ１（Ｂ）とＡＮＴ２（遅延）（Ｇ）との相関値、及び（Ｊ）は、ＡＮＴ２（Ｃ）とＡＮＴ３（遅延）（Ｉ）との相関値を示している。
【０１７２】
このように、本実施の形態では、アンテナ素子数によらず、アンテナ間の位相差と振幅比を検出することで、キャリブレーションを行うことができる。
【０１７３】
図１１は、本発明の第７の実施の形態に係る無線送信機の構成を例示するブロック図である。図１１に示される無線送信機は、図３に示された第２の実施の形態に係る無線送信機の変形例（その１）を示している。
【０１７４】
本実施の形態では、無線送信部に対するキャリブレーション信号として、Ｍ系列のＰＮ信号を利用している。Ｍ系列のＰＮ信号は、位相差０で相関が最大になり、位相差が１タイミング以上でほぼ無相関となる信号である。
【０１７５】
無線送信機は、アンテナＡＮＴ０，ＡＮＴ１、信号分岐機能をもつ方向性結合器（ＤＣ）１５０，１５１、無線送信部１５２，１５３、加算器１５４，１５５、複素乗算器１５６、合成器１５９、ベースバンドへの変換機能をもつ無線受信部１６０、遅延量τの遅延器１５８，１６１、相関検出部１６２、ウエイト生成部１６３、周期ＴのＭ系列のＰＮ信号であるキャリブレーション信号を生成するキャリブレーション信号生成部１５７、及び変調部１６４から構成されている。
【０１７６】
キャリブレーション信号生成部１５７は、送信信号の周期とは異なる周期を有するキャリブレーション信号を生成する。遅延器１５８は、この生成されたキャリブレーション信号をアンテナ系統に応じて選択的に遅延する。本実施の形態では、遅延器１５８は、アンテナＡＮＴ１に対応するベースバンド信号と加算されるキャリブレーション信号を遅延する。
【０１７７】
加算器１５４，１５５は、キャリブレーション信号生成部１５７で生成されたキャリブレーション信号及び遅延器１５８で遅延された生成キャリブレーション信号を、変調部１６４又は複素乗算器１５６からの出力とそれぞれ加算し、この加算結果を対応する無線送信部１５２，１５３にそれぞれ出力する。
【０１７８】
無線送信部１５２，１５３は、対応する加算器１５４，１５５からの加算結果であるベースバンド信号を無線周波帯域の信号にそれぞれ変換する。この無線周波帯域の信号は、対応するＤＣ１５０，１５１を介して、アンテナＡＮＴ０，ＡＮＴ１からそれぞれ送信される。
【０１７９】
つぎに、ＤＣ１５０，１５１は、無線送信部１５２，１５３からの無線周波帯域の信号を合成器１５９に分岐する。合成器１５９は、アンテナＡＮＴ０，ＡＮＴ１に対応する無線周波帯域の信号を合成する。無線受信部１６０は、合成器１５９からの無線周波帯域の信号をベースバンド信号に変換する。このベースバンド信号は、相関検出部１６２に入力されると共に、遅延器１６１に入力される。
【０１８０】
遅延器１６１は、無線受信部１６０からのベースバンド信号を遅延する。この遅延量は、遅延器１５８でキャリブレーション信号が遅延された時間と同じ遅延時間τである。相関検出部１６２は、無線受信部１６０からのベースバンド信号と、遅延器１６１で遅延されたベースバンド信号との相関をとる。
【０１８１】
この相関検出では、無線送信部１５２，１５３から出力された二つの無線周波帯域の信号の位相及び振幅が同じ場合には、キャリブレーション信号の相関は１となる。また、ＣＤＭＡ信号では１チップ以上の遅延差のある信号は無相関である。このため、変調部１６４から出力されたベースバンド信号は無相関となる。
【０１８２】
ウエイト生成部１６３は、相関検出部１６２からの相関出力をウエイトに変換し、このウエイトを複素乗算器１５６に出力する。複素乗算器１５６は、ウエイト生成部１６３からのウエイトと変調部１６４からのベースバンド信号を乗算する。この乗算により、無線送信部１５２，１５３における位相変動及び振幅変動が補正される。
【０１８３】
つぎに、本実施の形態に係る無線送信機によるキャリブレーションについて、式を用いて説明する。
【０１８４】
【数５８】
2006025047.tif 000060
変調部１６４から出力された送信ベースバンド信号：Tx
アンテナＡＮＴ０側の無線送信部遅延    :τ0
アンテナＡＮＴ１側の無線送信部遅延    :τ1
アンテナＡＮＴ０側の無線送信部位相回転:θ0
アンテナＡＮＴ１側の無線送信部位相回転:θ1
とする。
【０１８５】
アンテナＡＮＴ０側の送信ベースバンド信号Tx0及びアンテナＡＮＴ１側の送信ベースバンド信号Tx1は、次式で表される。
【０１８６】
【数５９】
2006025047.tif 000061
これらの信号は合成器１５９で合成され、その後、無線受信部１６０でベースバンド信号Rxに周波数変換される。このベースバンド信号Rxは、次式で表される。
【０１８７】
【数６０】
2006025047.tif 000062
また、遅延器１６１でτだけ遅延されたベースバンド信号RxDelayは、次式で表される。
【０１８８】
【数６１】
2006025047.tif 000063
このRxとRxDelayの相関は、次式で表される。
【０１８９】
【数６２】
2006025047.tif 000064
ここで、求める相関値R(0)は位相が一致した点（τ＝０）であり、また周期性の信号であるので、
【０１９０】
【数６３】
2006025047.tif 000065
となる。
【０１９１】
また、この相関値R(0)は、式（６７）に、式（６４）と式（６５）とを代入することにより、次式で表される。
【０１９２】
【数６４】
2006025047.tif 000066
ここで、式（６８）において、送信信号（ＣＤＭＡ信号）とキャリブレーション信号とは無相関であるか、又は、１チップ以上の時間差のある送信信号（ＣＤＭＡ信号）間の相関であるので、第５項以外はゼロに近似できる。また、第５項は、次のように表される。
【０１９３】
【数６５】
2006025047.tif 000067
となる。
【０１９４】
ここでTx0を基準とすると、
【０１９５】
【数６６】
2006025047.tif 000068
となり、相関値が検出される。
【０１９６】
相関検出部１６２の出力R(0)に基づいて、ウエイト生成部１６３は、無線送信部１５２，１５３で生じるアンテナ間の位相差及び／又は振幅比を補正するためのウエイトを生成する。このウエイトは、複素乗算器１５６で変調部１６４からのベースバンド信号と乗算される。これにより、無線送信部１５２，１５３で生じる位相差及び／又は振幅比が補正される。
【０１９７】
図１２は、本実施の形態に係る無線送信機の動作を例示するタイミングチャートである。
【０１９８】
この図では、ＡＮＴ０（Ａ）は、変調部１６４から出力されたベースバンド信号（主信号）にキャリブレーション信号が加算された信号を示している。また、ＡＮＴ１（Ｂ）は、変調部１６４から出力されたベースバンド信号（主信号）に遅延器１５８で遅延されたキャリブレーション信号が加算された信号を示している。
【０１９９】
つぎに、ＡＮＴ０（Ａ）の信号とＡＮＴ１（Ｂ）の信号は、対応するＤＣ１５０，１５１を介して、さらに合成器１５９で合成され、無線受信部１６０でベースバンド信号に変換される。このベースバンド信号は、ＡＮＴ０＋ＡＮＴ１（Ｃ）に示されている。このベースバンド信号が遅延器１６１で遅延された信号がＡＮＴ０+ＡＮＴ１（遅延）（Ｄ）に示されている。
【０２００】
このＡＮＴ０＋ＡＮＴ１（Ｃ）とＡＮＴ０＋ＡＮＴ１（遅延）（Ｄ）の信号は、ＡＮＴ１＝ＰＮとＡＮＴ０＝ＰＮでタイミングが同じである。したがって、期間Ｔにわたり、ＡＮＴ０＋ＡＮＴ１（Ｃ）とＡＮＴ０＋ＡＮＴ１（遅延）（Ｄ）の信号の相関を検出した場合、ＡＮＴ０＋ＡＮＴ１（遅延）（Ｄ）のＡＮＴ０＝ＰＮの信号と、ＡＮＴ０＋ＡＮＴ１（Ｃ）のＡＮＴ１＝ＰＮの信号の相関値Ｒを検出することができる。これにより、アンテナＡＮＴ０，ＡＮＴ１端での位相差及び振幅比の補正を行うことができる。
【０２０１】
図１３は、本発明の第８の実施の形態に係る無線送信機の構成を例示するブロック図である。図１３に示される無線送信機は、図３に示された第２の実施の形態に係る無線送信機の更なる変形例（その２）を示している。
【０２０２】
本実施の形態では、送信無線部のキャリブレーション信号として、キャリアホッピング信号を利用している。このキャリアホッピング信号を使用することで、キャリブレーション信号の周波数はタイミングにより異なり、周波数の異なるキャリブレーション信号は無相関となるため、周波数が一致するキャリブレーション信号についてのみ相関をとることができる。
【０２０３】
無線送信機は、アンテナＡＮＴ０，ＡＮＴ１、信号分岐機能をもつ方向性結合器（ＤＣ）１７０，１７１、無線送信部１７２，１７３、加算器１７４，１７５、複素乗算器１７６、合成器１７８、ベースバンドへの変換機能をもつ無線受信部１７９、遅延量τの遅延器１８０，１８４、相関検出部１８１、ウエイト生成部１８２、周期ＴのＭ系列のＰＮ信号であるキャリブレーション信号を生成するキャリブレーション信号生成部１８３、及び変調部１８５から構成されている。
【０２０４】
キャリブレーション信号生成部１８３は、送信信号の周期とは異なる周期を有するキャリブレーション信号を生成する。遅延器１８４は、この生成されたキャリブレーション信号をアンテナ系統に応じて選択的に遅延する。本実施の形態では、遅延器１８４は、アンテナＡＮＴ１に対応するベースバンド信号と加算されるキャリブレーション信号のみを遅延する。
【０２０５】
加算器１７４，１７５は、キャリブレーション信号生成部１８３で生成されたキャリブレーション信号及び遅延器１８４で遅延されたキャリブレーション信号を、変調部１８５又は複素乗算器１７６からの出力とそれぞれ加算し、この加算結果をそれぞれ対応する無線送信部１７２，１７３に出力する。
【０２０６】
無線送信部１７２，１７３は、加算器１７４，１７５からの加算結果であるベースバンド信号を無線周波帯域の信号にそれぞれ変換する。この無線周波帯域の信号は、対応するＤＣ１７０，１７１を介して、アンテナＡＮＴ０，ＡＮＴ１からそれぞれ送信される。
【０２０７】
つぎに、ＤＣ１７０，１７１は、無線送信部１７２，１７３からの無線周波帯域の信号を合成器１７８にそれぞれ分岐する。合成器１７８は、アンテナＡＮＴ０，ＡＮＴ１に対応する無線周波帯域の信号を合成する。無線受信部１７９は、合成器１７８で合成された無線周波帯域の信号をベースバンド信号に変換する。このベースバンド信号は、相関検出部１８１に入力されると共に、遅延器１８０に入力される。
【０２０８】
遅延器１８０は、無線受信部１７９からのベースバンド信号を遅延する。この遅延量は、キャリブレーション信号が遅延器１８４で遅延された時間と同じ遅延時間τである。相関検出部１８１は、無線受信部１７９からのベースバンド信号と、遅延器１８０で遅延されたベースバンド信号との相関をとる。
【０２０９】
この相関検出では、無線送信部１７２，１７３から出力される二つの無線周波帯域の信号の位相及び振幅が同じ場合には、キャリブレーション信号の相関は１となる。また、ＣＤＭＡ信号では１チップ以上の遅延差のある信号は無相関である。このため、変調部１８５から出力されるベースバンド信号は無相関となる。
【０２１０】
ウエイト生成部１８２は、相関検出部１８１からの相関出力をウエイトに変換し、このウエイトを複素乗算器１７６に出力する。複素乗算器１７６は、ウエイト生成部１８２からのウエイトと変調部１８５からのベースバンド信号を乗算する。この乗算により、無線送信部１７２，１７３における位相変動及び振幅変動が補正される。
【０２１１】
つぎに、本実施の形態に係る無線送信機によるキャリブレーションについて、式を用いて説明する。
【０２１２】
【数６７】
2006025047.tif 000069
変調部１８５から出力された送信ベースバンド信号：Tx
アンテナＡＮＴ０側の無線送信部遅延    ：τ0
アンテナＡＮＴ１側の無線送信部遅延    ：τ1
アンテナＡＮＴ０側の無線送信部位相回転：θ0
アンテナＡＮＴ１側の無線送信部位相回転：θ1
とする。
【０２１３】
アンテナＡＮＴ０側の送信ベースバンド信号Tx0及びアンテナＡＮＴ１側の送信ベースバンド信号Tx1は、次式で表される。
【０２１４】
【数６８】
2006025047.tif 000070
これらの信号は、合成器１７８で合成され、その後、無線受信部１７９でベースバンド信号Rxに周波数変換される。このベースバンド信号Rxは、次式で表される。
【０２１５】
【数６９】
2006025047.tif 000071
遅延器１８０でτ＝Ｔ／４だけ遅延されたベースバンド信号RxDelayは、次式で表される。
【０２１６】
【数７０】
2006025047.tif 000072
このRxとRxDelayの相関は、次式で表される。
【０２１７】
【数７１】
2006025047.tif 000073
ここで、求める相関値は位相が一致した点（τ＝０）であり、また周期性信号なので、
【０２１８】
【数７２】
2006025047.tif 000074
となる。
【０２１９】
ここで、τ0とτ1の差は前述と同様に無視できるものとして、この相関値R(0)は、式（７９）に、式（７６）と式（７７）とを代入することにより、次式で表される。
【０２２０】
【数７３】
2006025047.tif 000075
第１項と第３項は、周波数が異なるのでゼロに近似できるので、式（８０）の相関値R(0)は、
【０２２１】
【数７４】
2006025047.tif 000076
となる。
【０２２２】
また、式（８１）をさらに展開すれば、次式で表される。
【０２２３】
【数７５】
2006025047.tif 000077
ここで、式（８２）において、キャリブレーション信号と送信信号とは無相関であるので、第２項、第３項、第６項及び第７項はゼロに近似できる。また、第４項及び第８項は、１チップ以上の時間差のある送信信号（ＣＤＭＡ信号）間の相関であるのでゼロに近似できる。
【０２２４】
【数７６】
2006025047.tif 000078
となる。
【０２２５】
ここでTx0を基準とすると、
【０２２６】
【数７７】
2006025047.tif 000079
となり、相関値が検出される。
【０２２７】
相関検出部１８１の出力R(0)に基づいて、ウエイト生成部１８２は、無線送信部１７２，１７３で生じるアンテナ間の位相差及び／又は振幅比を補正するためのウエイトを生成する。このウエイトは、複素乗算器１７６で変調部１８５からのベースバンド信号と乗算される。これにより、無線送信部１７２，１７３で生じるアンテナ間の位相差及び／又は振幅比が補正される。
【０２２８】
図１４は、本実施の形態に係る無線送信機の動作を例示するタイミングチャートである。
【０２２９】
この図では、ＡＮＴ０（Ａ）は、変調部１８５からのベースバンド信号（主信号）にキャリブレーション信号が加算された信号を示している。また、ＡＮＴ１（Ｂ）は、変調部１８５からのベースバンド信号（主信号）に遅延器１８４で遅延されたキャリブレーション信号が加算された信号を示している。
【０２３０】
つぎに、ＡＮＴ０（Ａ）の信号とＡＮＴ１（Ｂ）の信号は、ＤＣ１７０，１７１を介して、さらに合成器１７８で合成され、無線受信部１７９でベースバンド信号に変換される。このベースバンド信号は、ＡＮＴ０＋ＡＮＴ１（Ｃ）に示されている。このベースバンド信号が遅延器１８０で遅延された信号がＡＮＴ０＋ＡＮＴ１（遅延）（Ｄ）に示されている。
【０２３１】
このＡＮＴ０＋ＡＮＴ１（Ｃ）とＡＮＴ０＋ＡＮＴ１（遅延）（Ｄ）の信号は、「ＡＮＴ１−ＡＮＴ０（遅延）の相関値（Ｅ）」のＲで示される期間において、ＡＮＴ１＝Ｆ０とＡＮＴ０＝Ｆ０等のように周波数が同じである。したがって、Ｒで示される期間にわたり、ＡＮＴ０＋ＡＮＴ１（Ｃ）とＡＮＴ０＋ＡＮＴ１（遅延）（Ｄ）との相関値を検出することができる。これにより、アンテナＡＮＴ０，ＡＮＴ１端での位相差及び振幅比の検出及び補正を行うことができる。
【０２３２】
図１５は、本発明の第９の実施の形態に係る無線送信機の構成を例示するブロック図である。図１５に示される無線送信機は、図３に示された第２の実施の形態に係る無線送信機の更なる変形例（その３）を示している。
【０２３３】
無線送信機は、アンテナＡＮＴ０〜ＡＮＴ３、信号分岐機能をもつ方向性結合器（ＤＣ）２３０〜２３３、無線送信部２３４〜２３７、加算器２３８〜２４１、複素乗算器２４２〜２４４、合成器２５０、ベースバンドへの変換機能をもつ無線受信部２５１、遅延量τ１の遅延器２４７，２５２、遅延量τ２の遅延器２４８，２５３、遅延量τ３の遅延器２４９，２５４、相関検出部２５５〜２５７、ウエイト生成部２５８〜２６０、周期Ｔのキャリブレーション信号を生成するキャリブレーション信号生成部２４６、及び変調部２４５から構成されている。
【０２３４】
本実施の形態に係る無線送信機は、４つのアンテナ素子のそれぞれに対応する４つの系統からなる構成において、所定のアンテナと他のアンテナの間の受信位相差及び振幅比を補正するものである。
この４つの系統について、アンテナＡＮＴ０に対応する系統は、ＤＣ２３０、無線送信部２３４及び加算器２３８等を含んでいる。アンテナＡＮＴ１に対応する系統は、ＤＣ２３１、無線送信部２３５、加算器２３９、遅延器２４７及び複素乗算器２４２を含んでいる。アンテナＡＮＴ２に対応する系統は、ＤＣ２３２、無線送信部２３６、加算器２４０、遅延器２４８及び複素乗算器２４３を含んでいる。アンテナＡＮＴ３に対応する系統は、ＤＣ２３３、無線送信部２３７、加算器２４１、遅延器２４９及び複素乗算器２４４を含んでいる。
【０２３５】
キャリブレーション信号生成部２４６は、送信信号の周期とは異なる周期を有するキャリブレーション信号を生成する。遅延器２４７〜２４９は、この生成されたキャリブレーション信号をアンテナ系統に応じて選択的に遅延する。
【０２３６】
本実施の形態では、遅延器２４７は、アンテナＡＮＴ１に対応するベースバンド信号と加算されるキャリブレーション信号を時間τ１だけ遅延する。遅延器２４８は、アンテナＡＮＴ２に対応するベースバンド信号と加算されるキャリブレーション信号を時間τ２だけ遅延する。遅延器２４９は、アンテナＡＮＴ３に対応するベースバンド信号と加算されるキャリブレーション信号を時間τ３だけ遅延する。
【０２３７】
加算器２３８〜２４１は、キャリブレーション信号生成部２４６で生成されたキャリブレーション信号及び遅延器２４７〜２４９で遅延されたキャリブレーション信号を、変調部２４５又は複素乗算器２４２〜２４４からの出力とそれぞれ加算し、この加算結果を対応する無線送信部２３４〜２３７にそれぞれ出力する。
【０２３８】
具体的には、加算器２３８は、キャリブレーション信号と変調部２４５からのベースバンド信号を加算し、この加算結果を無線送信部２３４に送出する。また、加算器２３９は、時間τ１だけ遅延されたキャリブレーション信号と複素乗算器２４２からの出力を加算し、この加算結果を無線送信部２３５に送出する。また、加算器２４０は、時間τ２だけ遅延されたキャリブレーション信号と複素乗算器２４３からの出力を加算し、この加算結果を無線送信部２３６に送出する。さらに、加算器２４１は、時間τ３だけ遅延されたキャリブレーション信号と複素乗算器２４４からの出力とを加算し、この加算結果を無線送信部２３７に送出する。
【０２３９】
無線送信部２３４〜２３７は、同じ系統にある加算器２３８〜２４１からの加算結果であるベースバンド信号を無線周波帯域の信号にそれぞれ変換する。この無線周波帯域の信号は、同じ系統のＤＣ２３０〜２３３を介して、対応するアンテナＡＮＴ０〜ＡＮＴ３からそれぞれ送信される。
【０２４０】
ＤＣ２３０〜２３３は、同じ系統の無線送信部２３４〜２３７からの無線周波帯域の信号を合成器２５０にそれぞれ分岐する。合成器２５０は、アンテナＡＮＴ０〜ＡＮＴ３に対応する無線周波帯域の信号を合成する。無線受信部２５１は、合成器２５０で合成された無線周波帯域の信号をベースバンド信号に変換する。このベースバンド信号は、３つに分岐される。
【０２４１】
具体的には、分岐された第一のベースバンド信号は、相関検出部２５５に入力されると共に、遅延器２５２に入力される。この遅延器２５２は、キャリブレーション信号が遅延器２４７で遅延された時間と同じ遅延時間τ１だけベースバンド信号を遅延して相関検出部２５５に送出する。
【０２４２】
また、分岐された第二のベースバンド信号は、相関検出部２５６に入力されると共に、遅延器２５３に入力される。この遅延器２５３は、キャリブレーション信号が遅延器２４８で遅延された時間と同じ遅延時間τ２だけベースバンド信号を遅延して相関検出部２５６に送出する。さらに、分岐された第三のベースバンド信号は、相関検出部２５７に入力されると共に、遅延器２５４に入力される。この遅延器２５４は、キャリブレーション信号が遅延器２４９で遅延された時間と同じ遅延時間τ３だけベースバンド信号を遅延して相関検出部２５７に送出する。
【０２４３】
相関検出部２５５〜２５７は、無線受信部２５１からのベースバンド信号と、対応する遅延器２５２〜２５４からの遅延されたベースバンド信号との相関をとる。ウエイト生成部２５８〜２６０は、対応する相関検出部２５５〜２５７からの相関値をウエイトにそれぞれ変換し、対応する複素乗算器２４２〜２４４にそれぞれ出力する。
【０２４４】
本実施の形態では、ウエイト生成部２５８は、相関検出部２５５からの相関値をウエイトに変換し、このウエイトを複素乗算器２４２に送出する。また、ウエイト生成部２５９は、相関検出部２５６からの相関値をウエイトに変換し、このウエイトを複素乗算器２４３に送出する。さらに、ウエイト生成部２６０は、相関検出部２５７からの相関値をウエイトに変換し、このウエイトを複素乗算器２４４に送出する。
【０２４５】
複素乗算器２４２は、変調部２４５からのベースバンド信号と、対応するウエイト生成部２５８〜２６０からのウエイトとを乗算し、この乗算結果を同じ系統の加算器２３９〜２４１にそれぞれ送出する。これらの乗算により、無線送信部２３４〜２３７における位相変動及び振幅変動が補正される。
【０２４６】
つぎに、本実施の形態に係る無線送信装置によるキャリブレーションについて、式を用いて説明する。
【０２４７】
【数７８】
2006025047.tif 000080
変調部２４５から出力された送信ベースバンド信号：Tx
アンテナＡＮＴ０側の無線送信部遅延    ：τ0
アンテナＡＮＴ１側の無線送信部遅延    ：τ1
アンテナＡＮＴ２側の無線送信部遅延    ：τ2
アンテナＡＮＴ３側の無線送信部遅延    ：τ3
アンテナＡＮＴ０側の無線送信部位相回転：θ0
アンテナＡＮＴ１側の無線送信部位相回転：θ1
アンテナＡＮＴ２側の無線送信部位相回転：θ2
アンテナＡＮＴ３側の無線送信部位相回転：θ3
とする。
【０２４８】
アンテナＡＮＴ０側の送信ベースバンド信号Tx0、アンテナＡＮＴ１側の送信ベースバンド信号Tx1、アンテナＡＮＴ２側の送信ベースバンド信号Tx2及びアンテナＡＮＴ３側の送信ベースバンド信号Tx3は、次式で表される。
【０２４９】
【数７９】
2006025047.tif 000081
これらの信号は、合成器２５０で合成され、その後、無線受信部２５１でベースバンド信号Rxに周波数変換される。このベースバンド信号Rxは、次式で表される。
【０２５０】
【数８０】
2006025047.tif 000082
遅延器２５２でτ（τ１＝τ）だけ遅延されたベースバンド信号RxDelay1は、次式で表される。
【０２５１】
【数８１】
2006025047.tif 000083
遅延器２５３で３τ（τ２＝３τ）だけ遅延されたベースバンド信号RxDelay2は、次式で表される。
【０２５２】
【数８２】
2006025047.tif 000084
遅延器２５４で５τ（τ３＝５τ）だけ遅延されたベースバンド信号RxDelay3は、次式で表される。
【０２５３】
【数８３】
2006025047.tif 000085
このRxとRxDelayの相関は次式で表される。
【０２５４】
【数８４】
2006025047.tif 000086
ここで、求める相関値は位相が一致した点（τ＝０）であり、また周期性の信号であるので、
【０２５５】
【数８５】
2006025047.tif 000087
となる。
【０２５６】
前述と同様に、RxとRxDelay1の相関は次式で表される。
【０２５７】
【数８６】
2006025047.tif 000088
同様に、RxとRxDelay２の相関は次式で表される。
【０２５８】
【数８７】
2006025047.tif 000089
同様に、RxとRxDelay３の相関は、次式で表される。
【０２５９】
【数８８】
2006025047.tif 000090
となる。
【０２６０】
したがって、アンテナＡＮＴ１のウエイトは、次式で表される。
【０２６１】
【数８９】
2006025047.tif 000091
また、アンテナＡＮＴ２のウエイトは、次式で表される。
【０２６２】
【数９０】
2006025047.tif 000092
また、アンテナＡＮＴ３のウエイトは、次式で表される。
【０２６３】
【数９１】
2006025047.tif 000093
図１６は、本実施の形態に係る無線送信機の動作を例示するタイミングチャートである。
【０２６４】
この図において、ＡＮＴ０（Ａ）は、変調部２４５からのベースバンド信号（主信号）にキャリブレーション信号が直接加算された信号を示している。ＡＮＴ１（Ｂ）は、変調部２４５からのベースバンド信号に遅延器２４７で遅延されたキャリブレーション信号が加算された信号を示している。また、ＡＮＴ２（Ｃ）は、変調部２４５からのベースバンド信号に遅延器２４８で遅延されたキャリブレーション信号が加算された信号を示している。さらに、ＡＮＴ３（Ｄ）は、変調部２４５から出力されたベースバンド信号に遅延器２４９で遅延されたキャリブレーション信号が加算された信号を示している。
【０２６５】
また、ＡＮＴ０（Ａ）、ＡＮＴ１（Ｂ）、ＡＮＴ２（Ｃ）及びＡＮＴ３（Ｄ）は、ＤＣ２３０〜２３３をそれぞれ介して合成器２５０で合成され、無線受信部２５１でベースバンド信号に変換される。このベースバンド信号がＡＮＴ０＋ＡＮＴ１＋ＡＮＴ２＋ＡＮＴ３（Ｅ）に示されている。
【０２６６】
また、このベースバンド信号（Ｅ）が遅延器２５２で遅延された信号がＡＮＴ０＋ＡＮＴ１＋ＡＮＴ２＋ＡＮＴ３（遅延τ１）（Ｆ）に示されている。また、このベースバンド信号（Ｅ）が遅延器２５３で遅延された信号がＡＮＴ０＋ＡＮＴ１＋ＡＮＴ２＋ＡＮＴ３（遅延τ２）（Ｇ）に示されている。さらに、このベースバンド信号（Ｅ）が遅延器２５４で遅延された信号がＡＮＴ０＋ＡＮＴ１＋ＡＮＴ２＋ＡＮＴ３（遅延τ３）（Ｈ）に示されている。
【０２６７】
さらに、（Ｉ）、（Ｊ）及び（Ｋ）は、相関検出部２５５、２５６及び２５７でそれぞれ検出された相関値を示している。（Ｉ）は、アンテナＡＮＴ０とアンテナＡＮＴ１に対応する相関値を示しており、（Ｊ）は、アンテナＡＮＴ０とアンテナＡＮＴ２に対応する相関値を示しており、及び（Ｋ）は、アンテナＡＮＴ０とアンテナＡＮＴ３に対応する相関値が示されている。
【０２６８】
このように、本実施の形態では、アンテナ素子数によらず、所定のアンテナＡＮＴ０と他のアンテナＡＮＴ１，ＡＮＴ２，ＡＮＴ３のそれぞれとの相関を検出することで、キャリブレーションを行うことができる。
【０２６９】
図１７は、本発明の第１０の実施の形態に係る無線送信機の構成を例示するブロック図である。図１７に示される無線送信機は、図３に示された第２の実施の形態に係る無線送信機の更なる変形例（その４）を示している。
【０２７０】
無線送信機は、アンテナＡＮＴ０〜ＡＮＴ３、信号分岐機能をもつ方向性結合器（ＤＣ）１９０〜１９３、無線送信部１９４〜１９７、加算器１９８〜２０１、複素乗算器２０２〜２０４、合成器２０６、ベースバンドへの変換機能をもつ無線受信部２０７、遅延量τ１の遅延器２０８、遅延量τ２−τ１の遅延器２０９、遅延量τ３−τ２の遅延器２１０、相関検出部２１１〜２１３、ウエイト生成部２１４〜２１６、キャリブレーション信号を生成するキャリブレーション信号生成部２１７、遅延量τ１の遅延器２１８、遅延量τ２の遅延器２１９、遅延量τ３の遅延器２２０、及び変調部２０５から構成されている。
【０２７１】
本実施の形態に係る無線送信機は、図１５に示した無線送信機と同様に、４つのアンテナ素子のそれぞれに対応する４つの系統からなる構成において複数のアンテナ間の受信位相差及び振幅比を補正するものである。
【０２７２】
この４つの系統について、アンテナＡＮＴ０に対応する系統は、ＤＣ１９０、無線送信部１９４及び加算器１９８等を含んでいる。アンテナＡＮＴ１に対応する系統は、ＤＣ１９１、無線送信部１９５、加算器１９９、遅延器２１８及び複素乗算器２０２を含んでいる。アンテナＡＮＴ２に対応する系統は、ＤＣ１９２、無線送信部１９６、加算器２００、遅延器２１９及び複素乗算器２０３を含んでいる。アンテナＡＮＴ３に対応する系統は、ＤＣ１９３、無線送信部１９７、加算器２０１、遅延器２２０及び複素乗算器２０４を含んでいる。
【０２７３】
キャリブレーション信号生成部２１７は、送信信号の周期とは異なる周期を有するキャリブレーション信号を生成する。遅延器２１８〜２２０は、この生成されたキャリブレーション信号をアンテナ系統に応じて選択的に遅延する。
【０２７４】
本実施の形態では、遅延器２１８は、アンテナＡＮＴ１に対応するベースバンド信号と加算されるキャリブレーション信号を時間τ１だけ遅延する。遅延器２１９は、アンテナＡＮＴ２に対応するベースバンド信号と加算されるキャリブレーション信号を時間τ２だけ遅延する。遅延器２２０は、アンテナＡＮＴ３に対応するベースバンド信号と加算されるキャリブレーション信号を時間τ３だけ遅延する。
【０２７５】
加算器１９８〜２０１は、キャリブレーション信号生成部２１７で生成されたキャリブレーション信号又は遅延器２１８〜２２０で遅延されたキャリブレーション信号を、変調部２０５又は同じ系統の複素乗算器からの出力とそれぞれ加算し、同じ系統の無線送信部に出力する。
【０２７６】
具体的には、加算器１９８は、キャリブレーション信号と変調部２０５からのベースバンド信号を加算して、この加算結果を無線送信部１９４に送出する。加算器１９９は、遅延器２１８で遅延されたキャリブレーション信号と複素乗算器２０２からの出力を加算して、この加算結果を無線送信部１９５に送出する。加算器２００は、遅延器２１９で遅延されたキャリブレーション信号と複素乗算器２０３からの出力を加算して、この加算結果を無線送信部１９６に送出する。加算器２０１は、遅延器２２０で遅延されたキャリブレーション信号と複素乗算器２０４からの出力を加算して、この加算結果を無線送信部１９７に送出する。
【０２７７】
無線送信部１９４〜１９７は、同じ系統の加算器１９８〜２０１からの加算結果であるベースバンド信号を無線周波帯域の信号にそれぞれ変換する。この無線周波帯域の信号は、同じ系統のＤＣ１９０〜１９３を介して、対応するアンテナＡＮＴ０〜ＡＮＴ３からそれぞれ送信される。
【０２７８】
ＤＣ１９０〜１９３は、同じ系統の無線送信部１９４〜１９７からの無線周波帯域の信号を合成器２０６にそれぞれ分岐する。合成器２０６は、アンテナＡＮＴ０〜ＡＮＴ３に対応する無線周波帯域の信号を合成する。無線受信部２０７は、合成器２０６で合成された無線周波信号をベースバンド信号に変換する。このベースバンド信号は、３つに分岐される。
【０２７９】
具体的には、分岐された第一のベースバンド信号は、相関検出部２１１に入力されると共に、遅延器２０８に入力される。この遅延器２０８は、キャリブレーション信号が遅延器２１８で遅延された時間と同じ遅延時間τ１だけベースバンド信号を遅延し、相関検出部２１１に送出する。また、分岐された第二のベースバンド信号は、相関検出部２１２に入力されると共に、遅延器２０９に入力される。この遅延器２０９は、キャリブレーション信号が遅延器２１９で遅延された時間と遅延器２１８で遅延された時間との時間差τ２−τ１だけベースバンド信号を遅延し、相関検出部２１２に送出する。さらに、分岐された第三のベースバンド信号は、相関検出部２１３に入力されると共に、遅延器２１０に入力される。この遅延器２１０は、キャリブレーション信号が遅延器２２０で遅延された時間と遅延器２１９での遅延された時間の時間差τ３−τ２だけベースバンド信号を遅延し、相関検出部２１３に送出する。
【０２８０】
相関検出部２１１〜２１３は、無線受信部２０７からのベースバンド信号と、対応する遅延器２０８〜２１０からの遅延されたベースバンド信号との相関をとる。ウエイト生成部２１４〜２１６は、隣のウエイト生成部で生成されたウエイトに基づいて、対応する相関検出部からの相関値をウエイトにそれぞれ変換する。このウエイトは、対応する複素乗算器に出力されると共に、隣のウエイト生成部にも出力される。
【０２８１】
具体的には、ウエイト生成部２１４は、相関検出部２１１からの相関出力をウエイトに変換し、このウエイトを複素乗算器２０２に送出すると共に、ウエイト生成部２１５にも送出する。また、ウエイト生成部２１５は、ウエイト生成部２１４からのウエイトに基づいて相関検出部２１２からの相関出力をウエイトに変換し、このウエイトを複素乗算器２０３に送出すると共に、ウエイト生成部２１６にも送出する。さらに、ウエイト生成部２１６は、ウエイト生成部２１５からのウエイトに基づいて相関検出部２１３からの相関出力をウエイトに変換し、このウエイトを複素乗算器２０４に送出する。
【０２８２】
複素乗算器２０２〜２０４は、変調部２０５からのベースバンド信号と、対応するウエイト生成部２１４〜２１６からのウエイトをそれぞれ乗算し、この乗算結果を同じ系統の加算器１９９〜２０１にそれぞれ送出する。この乗算処理により、位相差及び振幅比の補正が行われる。これらの乗算により、無線送信部１９４〜１９７における位相変動及び振幅変動が補正される。
【０２８３】
つぎに、本実施の形態に係る無線送信装置によるキャリブレーションについて、式を用いて説明する。
【０２８４】
【数９２】
2006025047.tif 000094
変調部２０５から出力された送信ベースバンド信号：Tx
アンテナＡＮＴ０側の無線送信部遅延    ：τ0
アンテナＡＮＴ１側の無線送信部遅延    ：τ1
アンテナＡＮＴ２側の無線送信部遅延    ：τ2
アンテナＡＮＴ３側の無線送信部遅延    ：τ3
アンテナＡＮＴ０側の無線送信部位相回転：θ0
アンテナＡＮＴ１側の無線送信部位相回転：θ1
アンテナＡＮＴ２側の無線送信部位相回転：θ2
アンテナＡＮＴ３側の無線送信部位相回転：θ3
とする。
【０２８５】
アンテナＡＮＴ０側の送信ベースバンド信号Tx0、アンテナＡＮＴ１側の送信ベースバンド信号Tx1、アンテナＡＮＴ２側の送信ベースバンド信号Tx2及びアンテナＡＮＴ３側の送信ベースバンド信号Tx3は、次式で表される。
【０２８６】
【数９３】
2006025047.tif 000095
これらの信号は、合成器２０６で合成され、その後、無線受信部２０７でベースバンド信号Rxに周波数変換される。このベースバンド信号Rxは、次式で表される。
【０２８７】
【数９４】
2006025047.tif 000096
遅延器２０８でτ（τ1＝τ）だけ遅延されたベースバンド信号RxDelay1は、次式で表される。
【０２８８】
【数９５】
2006025047.tif 000097
遅延器２０９で２τ（τ2−τ1＝２τ）だけ遅延されたベースバンド信号RxDelay2は、次式で表される。
【０２８９】
【数９６】
2006025047.tif 000098
遅延器２１０で４τ（τ3−τ2＝４τ）だけ遅延されたベースバンド信号RxDelay3は、次式で表される。
【０２９０】
【数９７】
2006025047.tif 000099
このRxとRxDelayの相関は次式で表される。
【０２９１】
【数９８】
2006025047.tif 000100
ここで、求める相関値は位相が一致した点（τ＝０）であり、また周期性の信号であるので、
【０２９２】
【数９９】
2006025047.tif 000101
となる。
【０２９３】
前述と同様に、RxとRxDelay1の相関は次式で表される。
【０２９４】
【数１００】
2006025047.tif 000102
同様に、RxとRxDelay２の相関は次式で表される。
【０２９５】
【数１０１】
2006025047.tif 000103
同様に、RxとRxDelay３の相関は次式で表される。
【０２９６】
【数１０２】
2006025047.tif 000104
となる。
【０２９７】
したがって、アンテナＡＮＴ１のウエイトは、次式で表される。
【０２９８】
【数１０３】
2006025047.tif 000105
また、アンテナＡＮＴ２のウエイトは、次式で表される。
【０２９９】
【数１０４】
2006025047.tif 000106
また、アンテナＡＮＴ３のウエイトは、次式で表される。
【０３００】
【数１０５】
2006025047.tif 000107
図１８は、本実施の形態に係る無線送信機の動作を例示するタイミングチャートである。
【０３０１】
この図において、ＡＮＴ０（Ａ）は、変調部２０５から出力されたベースバンド信号（主信号）に、キャリブレーション信号が直接加算された信号を示している。ＡＮＴ１（Ｂ）は、変調部２０５から出力されたベースバンド信号（主信号）に、遅延器２１８で遅延されたキャリブレーション信号が加算された信号を示している。ＡＮＴ２（Ｃ）は、変調部２０５から出力されたベースバンド信号（主信号）に、遅延器２１９で遅延されたキャリブレーション信号が加算された信号を示している。さらに、ＡＮＴ３（Ｄ）は、変調部２０５から出力されたベースバンド信号（主信号）に、遅延器２２０で遅延されたキャリブレーション信号が加算された信号を示している。
【０３０２】
また、ＡＮＴ０（Ａ）、ＡＮＴ１（Ｂ）、ＡＮＴ２（Ｃ）、ＡＮＴ３（Ｄ）の信号は、同じ系統のＤＣ１９０〜１９３を経由し、さらに合成器２０６で合成され、無線受信部２０７でベースバンド信号に変換される。このベースバンド信号は、ＡＮＴ０＋ＡＮＴ１＋ＡＮＴ２＋ＡＮＴ３＋ＡＮＴ４（Ｅ）に示されている。
【０３０３】
このベースバンド信号に対して、遅延器２０８で遅延された信号がＡＮＴ０＋ＡＮＴ１＋ＡＮＴ２＋ＡＮＴ３＋ＡＮＴ４（遅延τ１）（Ｆ）に示されている。また、遅延器２０９で遅延された信号がＡＮＴ０＋ＡＮＴ１＋ＡＮＴ２＋ＡＮＴ３＋ＡＮＴ４（遅延τ２−τ１）（Ｇ）に示されている。さらに、遅延器２１０で遅延された信号がＡＮＴ０＋ＡＮＴ１＋ＡＮＴ２＋ＡＮＴ３（遅延τ３−τ２）（Ｈ）に示されている。
【０３０４】
ベースバンド信号（Ｉ）、（Ｊ）及び（Ｋ）に示されるように、（Ｅ）のＣ１と（Ｆ）のＣ０は、周期Ｔで同じタイミングを有している。また、（Ｅ）のＣ２と（Ｇ）のＣ１は、周期Ｔで同じタイミングを有している。さらに、（Ｅ）のＣ３と（Ｈ）のＣ２は、周期Ｔで同じタイミングを有している。これにより、アンテナＡＮＴ０とアンテナＡＮＴ１に対応する相関値、アンテナＡＮＴ１とアンテナＡＮＴ２に対応する相関値、及びアンテナＡＮＴ２とアンテナＡＮＴ３に対応する相関値を得ることができる。
【０３０５】
このように、本実施の形態では、アンテナ素子数によらず、複数のアンテナ間の相関を検出することで、キャリブレーションを行うことができる。
【０３０６】
以上、本発明のキャリブレーションの概念が適用された無線受信機及び無線送信機について幾つかの実施の形態が説明された。このキャリブレーションの概念を図１９及び図２０を用いて要約する。
【０３０７】
図１９は、本発明のキャリブレーション方法の概念を説明するフローチャートである。この図は、第１の実施の形態に係る無線受信機（図１参照）の動作の概念を要約するものである。本方法は、拡散符号により拡散された無線周波数の信号を受ける複数のアンテナと、該複数のアンテナのそれぞれに設けられた無線受信部と、該複数の受信部の出力を復調する復調部とを有する無線受信機に適用される。
【０３０８】
はじめに、キャリブレーション信号生成ステップＳ１０１では、受信信号に含まれている拡散符号の周期とは異なる周期のキャリブレーション信号が生成される。次いで、無線周波数変換ステップＳ１０２では、ステップＳ１０１で生成されたキャリブレーョン信号が無線周波信号に変換される。次いで、加算ステップＳ１０３では、複数のアンテナで受信された無線周波信号がステップＳ１０２で無線周波信号に変換されたキャリブレーション信号とそれぞれ加算される。次いで、遅延ステップＳ１０４では、１つの無線受信部で復調されたベースバンド信号が遅延される。次いで、相関検出ステップＳ１０５では、ステップＳ１０４で遅延されたベースバンド信号と他の無線受信部で復調されたベースバンド信号の出力との相関が検出される。最後に、補正ステップＳ１０６では、ステップＳ１０５で検出された相関出力に基づいて、無線受信部で生じる位相差及び振幅比が補正される。
【０３０９】
図２０は、本発明のキャリブレーション方法の概念を説明するフローチャートである。この図は、第二の実施の形態に係る無線送信機（図３参照）の動作の概念を要約するものである。本方法は、複数のアンテナと、該複数のアンテナのそれぞれに設けられた無線送信部と、該複数の無線送信部に、変調された主信号を出力する変調部とを有する無線送信機に適用される。
【０３１０】
はじめに、キャリブレーション信号生成ステップＳ２０１では、自己相関が位相差０においてピークを持ち、それ以外の位相差では無相関となるキャリブレーション信号が生成される。次いで、第１の遅延ステップＳ２０２では、ステップＳ２０１で生成されたキャリブレーション信号が遅延される。次いで、加算ステップＳ２０３では、ステップＳ２０１で生成されたキャリブレーション信号と、ステップＳ２０２で遅延されたキャリブレーション信号が、変調されたベースバンド信号とそれぞれ加算される。次いで、信号分岐ステップＳ２０４では、ステップＳ２０３での加算結果が無線周波信号にそれぞれ変換され、該無線周波信号が分岐される。
【０３１１】
つぎに、合成ステップＳ２０５では、ステップＳ２０４で分岐された出力が合成される。次いで、ベースバンド変換ステップＳ２０６では、ステップＳ２０５での合成結果がベースバンド信号に変換される。次いで、第２の遅延ステップＳ２０７では、ステップＳ２０６で変換されたベースバンド信号が遅延される。次いで、相関検出ステップＳ２０８では、ステップＳ２０５で変換されたベースバンド信号と、ステップＳ２０７で遅延されたベースバンド信号との相関が検出される。最後に、補正ステップＳ２０９では、ステップＳ２０８で検出された相関出力に基づいて、無線送信部で生じる位相差及び振幅比が補正される。
【０３１２】
なお、上述した実施の形態では、受信信号とは異なる周期を有する信号として、幾つかのキャリブレーション信号の例を示した。本発明は、これらに限定されず、たとえば、時間と共に周波数が変化するチャープ信号等も利用することもできる。
【０３１３】
図２１は、本発明の他の形態に係る無線受信機の構成を例示するブロック図である。この図は、図１の第１の実施の形態に係る無線受信機の構成に対応しており、本図のチャープ信号生成部２７２が図１のキャリブレーション信号生成部１５と置き換えられている点が異なる。
【０３１４】
図２２は、本発明の他の形態に係る無線送信機の構成を例示するブロック図である。この図は、図３の第２の実施の形態に係る無線受信機の構成に対応しており、本図のチャープ信号生成部２９３が図３のキャリブレーション信号生成部４２と置き換えられている点が異なる。
【０３１５】
上述した実施の形態を通して、本発明のキャリブレーション技術に関する概念を付記として以下に示す。
（付記１）
拡散符号により拡散された無線周波信号を受信する複数のアンテナと、該複数のアンテナのそれぞれに接続された無線受信手段とを有する無線受信装置のキャリブレーション方法であって、
前記拡散符号の周期とは異なる周期のキャリブレーション信号を生成するステップと、
前記複数のアンテナ毎に、該アンテナで受信された無線周波信号に該キャリブレーション信号を加算して、無線受信手段に供給するステップと、
第１の無線受信手段から出力されるベースバンド信号と、第２の無線受信手段から出力され、所定量だけ遅延されたベースバンド信号との相関を検出するステップと、
検出された相関値に基づいて、無線受信手段で生じるアンテナ間の位相差及び／又は振幅比を補正するステップと、
を備えるキャリブレーション方法。
（付記２）
前記第２の無線受信手段は、前記複数の無線受信手段のうちのいずれかである、
付記１記載のキャリブレーション方法。
（付記３）
複数のアンテナと、該複数のアンテナのそれぞれに接続された無線送信手段とを有する無線送信装置のキャリブレーション方法であって、
自己相関が位相差ゼロでピークを有し、それ以外の位相差では無相関となるキャリブレーション信号を生成するステップと、
生成されたキャリブレーション信号を、送信されるベースバンド信号に加算して、無線送信手段にそれぞれ供給するステップと、
前記複数のアンテナの送信信号を合成して、ベースバンド信号に変換するステップと、
変換されたベースバンド信号について所定量の遅延を加えた信号と、加えない信号との相関を検出するステップと、
検出された相関値に基づいて、無線送信手段で生じるアンテナ間の位相差及び／又は振幅比を補正するステップと、
を備えるキャリブレーション方法。
（付記４）
拡散符号により拡散された無線周波信号を受信する複数のアンテナと、該複数のアンテナのそれぞれに接続された無線受信手段とを有する無線受信装置であって、
前記拡散符号の周期とは異なる周期のキャリブレーション信号を生成する生成手段と、
生成されたキャリブレーョン信号を無線周波信号に変換する変換手段と、
前記複数のアンテナ毎に、当該アンテナで受信された無線周波信号に、無線周波信号に変換されたキャリブレーョン信号を加算する加算手段と、
第１の無線受信手段からのベースバンド信号を遅延する遅延手段と、
該遅延手段の出力と第２の無線受信手段からのベースバンド信号との相関を検出する検出手段と、
該検出手段の出力に基づいて、無線受信手段で生じるアンテナ間の位相差及び／又は振幅比を補正する補正手段と、
を備える無線受信装置。
（付記５）
前記第２の無線受信手段は、前記複数の無線受信手段のうちのいずれかである、
付記４記載の無線受信装置。
（付記６）
前記キャリブレーション信号は、Ｍ系列のスペクトラム拡散信号である、
付記４記載の無線受信装置。
（付記７）
前記キャリブレーション信号は、マルチキャリア信号である、
付記４記載の無線受信装置。
（付記８）
前記キャリブレーション信号は、チャープ信号である、
付記４記載の無線受信装置。
（付記９）
該検出手段は、複数のアンテナ間の位相差と振幅比を検出する、
付記４乃至８のいずれか記載の無線受信装置。
（付記１０）
該検出手段は、所定のアンテナと他のアンテナ間の位相差と振幅比を検出する、
付記４乃至８のいずれか記載の無線受信装置。
（付記１１）
複数のアンテナと、該複数のアンテナのそれぞれに接続された無線送信手段とを有する無線送信装置であって、
自己相関が位相差ゼロでピークを有し、それ以外の位相差では無相関となるキャリブレーション信号を生成する生成手段と、
該生成手段の出力に所定量の遅延を加える第１の遅延手段と、
前記キャリブレーション信号を、送信されるベースバンド信号に加算して第１の無線送信手段に供給する第１の加算手段と、
該第１の遅延手段の出力を、送信されるベースバンド信号に加算して第２の無線送信手段に供給する第２の加算手段と、
前記複数のアンテナの送信信号を分岐する分岐手段と、
該分岐手段の出力を合成する合成手段と、
該合成手段の出力をベースバンド信号に変換する変換手段と、
該変換手段からのベースバンド信号に前記所定量の遅延を加える第２の遅延手段と、
該第２の遅延手段の出力と該第２の遅延手段を介さないベースバンド信号との相関を検出する検出手段と、
該検出手段の出力に基づいて、無線送信手段で生じるアンテナ間の位相差及び振幅比を補正する補正手段と、
を備える無線送信装置。
（付記１２）
前記キャリブレーション信号は、Ｍ系列のスペクトラム拡散信号である、
付記１１記載の無線送信装置。
（付記１３）
前記キャリブレーション信号は、周波数ホッピング信号である、
付記１１記載の無線送信装置。
（付記１４）
前記キャリブレーション信号は、チャープ信号である、
付記１１記載の無線送信装置。
（付記１５）
該検出手段は、アンテナ間の位相差と振幅比を検出する、
付記１１乃至１４のいずれか記載の無線送信装置。
（付記１６）
該検出手段は、所定のアンテナと他のアンテナ間の位相差と振幅比を検出する、
付記１１乃至１４のいずれか記載の無線送信装置。
【図面の簡単な説明】
【０３１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る無線受信機の構成を例示するブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る無線受信機の動作を例示するタイミングチャートである。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る無線送信機の構成を例示するブロック図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る無線送信機の動作を例示するタイミングチャートである。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る無線受信機の構成を例示するブロック図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態に係る無線受信機の構成を例示するブロック図である。
【図７】本発明の第５の実施の形態に係る無線受信機の構成を例示するブロック図である。
【図８】本発明の第５の実施の形態に係る無線受信機の動作を例示するタイミングチャートである。
【図９】本発明の第６の実施の形態に係る無線受信機の構成を例示するブロック図である。
【図１０】本発明の第６の実施の形態に係る無線受信機の動作を例示するタイミングチャートである。
【図１１】本発明の第７の実施の形態に係る無線送信機の構成を例示するブロック図である。
【図１２】本発明の第７の実施の形態に係る無線送信機の動作を例示するタイミングチャートである。
【図１３】本発明の第８の実施の形態に係る無線送信機の構成を例示するブロック図である。
【図１４】本発明の第８の実施の形態に係る無線送信機の動作を例示するタイミングチャートである。
【図１５】本発明の第９の実施の形態に係る無線送信機の構成を例示するブロック図である。
【図１６】本発明の第９の実施の形態に係る無線送信機の動作を例示するタイミングチャートである。
【図１７】本発明の第１０の実施の形態に係る無線送信機の構成を例示するブロック図である。
【図１８】本発明の第１０の実施の形態に係る無線送信機の動作を例示するタイミングチャートである。
【図１９】本発明のキャリブレーション方法の概念を説明するフローチャートである。
【図２０】本発明のキャリブレーション方法の概念を説明するフローチャートである。
【図２１】本発明の他の形態に係る無線受信機の構成を例示するブロック図である。
【図２２】本発明の他の形態に係る無線送信機の構成を例示するブロック図である。
【図２３】従来のアレーアンテナ用キャリブレーション装置を例示する図である。
【符号の説明】
【０３１７】
ＡＮＴ０〜ＡＮＴ３：アンテナ
１０，１１，３０，３１：方向性結合器
１２，１３，３８：無線受信部
１４，３２，３３：無線送信部
１５，４２：キャリブレーション信号生成部
１６，３９，４３：遅延器
１７，４０：相関検出部
１８，４１：ウエイト生成部
１９：復調部
２０，３６：複素乗算器
４４：変調部
【図１】
2006025047.tif 000108
【図２】
2006025047.tif 000109
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006025047.tif 000113
【図７】
2006025047.tif 000114
【図８】
2006025047.tif 000115
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2006025047.tif 000123
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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