(57)【要約】【課題】  本発明の課題は、上りリンクと下りリンクの無線アクセス方式、帯域幅に依存せずに高い精度でＲＦ無線回路のキャリブレーションが可能になるアレーアンテナ受信装置を提供することである。【解決手段】  上記課題は、複数のアンテナ素子で構成されるアレーアンテナを具備するアレーアンテナ受信装置において、拡散信号又は非拡散信号を用いてキャリブレーション用の参照信号を生成する参照信号生成手段と、前記生成された参照信号を用いて前記複数のアンテナ素子の各々に対応して設けられた受信回路のブランチ間に発生する振幅偏差と位相偏差を補正するに必要なキャリブレーション値を算出する受信キャリブレーション値算出手段と、前記算出されたキャリブレーション値を用いて前記受信回路のブランチ間に発生する振幅偏差と位相偏差の補正を行う補正手段と、を備えることを特徴とするアレーアンテナ受信装置にて達成される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナ素子で構成されるアレーアンテナを具備するアレーアンテナ受信装置において、
拡散信号又は非拡散信号を用いてキャリブレーション用の参照信号を生成する参照信号生成手段と、
前記生成された参照信号を用いて前記複数のアンテナ素子の各々に対応して設けられた受信回路のブランチ間に発生する振幅偏差と位相偏差を補正するに必要なキャリブレーション値を算出する受信キャリブレーション値算出手段と、
前記算出されたキャリブレーション値を用いて前記受信回路のブランチ間に発生する振幅偏差と位相偏差の補正を行う補正手段と、
を備えることを特徴とするアレーアンテナ受信装置。
【請求項２】
請求項１に記載のアレーアンテナ受信装置において、
前記参照信号生成手段は、拡散信号を用いて参照信号を生成する場合、通信チャネルに直交する拡散符号を用いて拡散変調した拡散信号、または通信チャネルに直交する拡散後のチップ系列に対して所定の繰返し数分のチップ繰返しを適用したチップパターンを用いて当該参照信号を生成することを特徴とするアレーアンテナ受信装置。
【請求項３】
請求項１に記載のアレーアンテナ受信装置において、
前記参照信号生成手段は、拡散信号を用いて参照信号を生成する場合、通信チャネルに対して非直交な拡散符号を用い、各サブキャリア毎、あるいは全サブキャリアの帯域幅で当該参照信号を生成することを特徴とするアレーアンテナ受信装置。
【請求項４】
請求項１に記載のアレーアンテナ受信装置において、
前記参照信号生成手段は、非拡散信号を用いて参照信号を生成する場合、各サブキャリア毎の中心周波数、あるいは全サブキャリア毎の中心周波数に当該参照信号を生成することを特徴とするアレーアンテナ受信装置。
【請求項５】
請求項１乃至４いずれかに記載のアレーアンテナ受信装置において、
受信信号がマルチキャリア信号であって、
前記受信キャリブレーション値算出手段は、サブキャリア毎に、前記受信回路に具備される自動増幅利得制御部の増幅利得毎にブランチ間の受信回路のキャリブレーション値を算出し、その結果をテーブルとしてメモリに記憶させるテーブル記憶手段を備え、
前記補正手段は、前記テーブルに記憶される増幅利得毎、サブキャリア毎、ブランチ毎に異なるキャリブレーション値を用いて前記受信回路のブランチ間に発生する振幅偏差と位相偏差の補正を行うことを特徴とするアレーアンテナ受信装置。
【請求項６】
請求項５に記載のアレーアンテナ受信装置において、
前記受信キャリブレーション値算出手段は、前記自動増幅利得制御部の増幅利得が変動する度に、変動後の増幅利得値における各ブランチ、各サブキャリア毎のキャリブレーション値を算出し、その算出結果を基に前記テーブルの内容を更新させる第１の受信キャリブレーション値更新手段を備え、
前記補正手段は、前記更新されたテーブルに記憶される増幅利得毎、サブキャリア毎、ブランチ毎に異なるキャリブレーション値を用いて前記受信回路のブランチ間に発生する振幅偏差と位相偏差の補正を行うことを特徴とするアレーアンテナ受信装置。
【請求項７】
請求項５に記載のアレーアンテナ受信装置において、
前記受信キャリブレーション値算出手段は、前記自動増幅利得制御部の増幅利得が変動する度に、その都度、各ブランチ、各サブキャリア毎、各増幅利得値におけるキャリブレーション値を算出し、その算出結果を基に前記テーブルの内容を更新させる第２の受信キャリブレーション値更新手段を備え、
前記補正手段は、前記更新されたテーブルに記憶される増幅利得毎、サブキャリア毎、ブランチ毎に異なるキャリブレーション値を用いて前記受信回路のブランチ間に発生する振幅偏差と位相偏差の補正を行うことを特徴とするアレーアンテナ受信装置。
【請求項８】
複数のアンテナ素子で構成されるアレーアンテナを具備するアレーアンテナ送信装置において、
送信信号がマルチキャリア信号であって、
サブキャリア毎に、前記複数のアンテナ素子の各々に対応して設けられた送信回路に具備される増幅器の送信出力毎に、該送信回路のブランチ間に発生する振幅偏差と位相偏差を補正するに必要なキャリブレーション値を算出する送信キャリブレーション値算出手段と、
前記算出されたキャリブレーション値をテーブルとしてメモリに記憶させるテーブル記憶手段と、
前記テーブルに記憶されたキャリブレーション値を用いて、前記送信回路のブランチ間に発生する振幅偏差と位相偏差の補正を行う補正手段と、
を備えることを特徴とするアレーアンテナ送信装置。
【請求項９】
請求項８に記載のアレーアンテナ送信装置において、
前記送信キャリブレーション値算出手段は、前記増幅器の送信出力が変動する度に、変動後の送信出力値における各ブランチ、各サブキャリア毎のキャリブレーション値を算出し、その算出結果を基に前記テーブルの内容を更新させる第１の送信キャリブレーション値更新手段を備え、
前記補正手段は、前記更新されたテーブルに記憶される送信出力毎、サブキャリア毎、ブランチ毎に異なるキャリブレーション値を用いて前記送信回路のブランチ間に発生する振幅偏差と位相偏差の補正を行うことを特徴とするアレーアンテナ送信装置。
【請求項１０】
請求項８に記載のアレーアンテナ送信装置において、
前記送信キャリブレーション値算出手段は、前記増幅器の送信出力が変動する度に、その都度、各ブランチ、各サブキャリア毎、各送信出力値におけるキャリブレーション値を算出し、その算出結果を基に前記テーブルの内容を更新させる第２の送信キャリブレーション値更新手段を備え、
前記補正手段は、前記更新されたテーブルに記憶される送信出力毎、サブキャリア毎、ブランチ毎に異なるキャリブレーション値を用いて前記送信回路のブランチ間に発生する振幅偏差と位相偏差の補正を行うことを特徴とするアレーアンテナ送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アレーアンテナ受信装置及び送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
第３世代移動通信からの発展としてさらなる高速伝送を想定し、そのサービスを実現するための重要技術にアダプティブアレーアンテナがある。このアダプティブアレーアンテナは、複数のアンテナ素子を用い、受信信号を適切な重みづけの後、合成することによって所望信号の到来方向に主ビームを向け、干渉信号の到来方向に指向性の零点を形成する、指向性の制御が可能となっている。
【０００３】
上記のようなアダプティブアレーアンテナにおいて、希望波／干渉波信号の実際の信号到来方向に対して、高精度のメインビーム／ヌルを向けた送受信ビームを生成するためには、上りリンク／下りリンクにおいてアンテナ数分のＲＦ送信回路／受信回路のブランチ間に発生する位相／振幅偏差を補償するキャリブレーション（校正）を行う必要がある。ここで、ＲＦ送信回路におけるキャリブレーションをＲＦ送信回路キャリブレーションと、ＲＦ受信回路におけるキャリブレーションをＲＦ受信回路キャリブレーションと呼び、ＲＦ送信回路キャリブレーションとＲＦ受信回路キャリブレーションの総称をＲＦ無線回路キャリブレーションと呼ぶ。
【０００４】
図１２は、アダプティブアレーアンテナを用いた従来のＲＦ無線送信回路の構成例を示すブロック図であり、図１３は、アダプティブアレーアンテナを用いた従来のＲＦ無線受信回路の構成例を示すブロック図である。同図に示されるように、ＲＦ送信回路／受信回路は、アンテナブランチ数（Ｂ）分並列に備えられる。アンテナブランチ毎のＲＦ送信回路／受信回路は、同一構成であるので、ここでは、アンテナブランチ＃１用のＲＦ送信回路／受信回路を例にとり説明する。
【０００５】
図１２に示されるように、ＲＦ送信回路＃１は、デジタル／アナログ信号変換処理部１０２と、直交変調部１０３と、ミキサ（乗算器）１０４と、高出力増幅器と、から構成される。
【０００６】
デジタル／アナログ信号変換処理部１０２に入力された入力信号は、デジタル−アナログ変換され、直交変調部１０３で直交変調される。直交変調部１０３で直交変調された信号は、ローカル周波数と、非線形回路であるミキサ１０４によって周波数変換（アップコンバート）され、高出力増幅器１０５で増幅された後、アンテナを介して送信される。
【０００７】
一方、図１３に示されるように、ＲＦ受信回路＃１は、低雑音増幅器２０２と、ミキサ（乗算器）２０３と、帯域制限通過フィルタ２０４と、自動増幅利得制御部（ＡＧＣ（Automatic Gain Control）回路）２０５と、直交検波部２０６と、受信レベル測定部２０７と、アナログ／デジタル信号変換処理部２０８と、から構成される。
【０００８】
アンテナを介して受信されるＲＦ（Radio Frequency）受信信号は、低雑音増幅器２０２で増幅された後、ローカル周波数と、ミキサ２０３によって周波数変換（ダウンコンバート）され、帯域制限通過フィルタ２０４を通ってＡＧＣ回路２０５に入力される。ＡＧＣ回路２０５は直交検波後に測定される受信レベルの変動を自動的に制御する。ＡＧＣ回路２０５から出力される受信信号は、アナログ／デジタル信号変換処理部でアナログ−デジタル変換され出力信号として後段に出力される。
【０００９】
上記のようなＲＦ送信回路／受信回路に無線周波数（ＲＦ）信号が通過した場合、同回路を構成する増幅器やミキサ等の能動素子や部品の個体差による影響がアンテナブランチ間の振幅／位相偏差として現れるようになる。中でも、ＲＦ受信回路におけるＡＧＣ回路、ＲＦ送信回路における高出力増幅器の個体差の影響が顕著となって現れる。これらの影響はアダプティブアレーアンテナ特性の劣化を招き、期待される指向性と異なった指向性が形成されてしまうという問題が生じさせる。そこで、上記影響を防止するために、ＲＦ送信回路／受信回路の特性が同一になるようにキャリブレーション（校正）する必要がある。
また、上記アンテナブランチ間の振幅／位相偏差は、経年変化や温度変化により変動する。したがって、実際のシステムでの運用を考慮した場合、常時、アレーアンテナを用いて高精度なビームを生成するためには、実際の上りリンク／下りリンクの受信／送信信号を受信／送信状態で、常時、もしくは定期的にＲＦ無線回路のキャリブレーションを行うことが必須である。
【００１０】
かかる観点から、温度変化等に起因した特性変化に対応した校正操作を適切かつ正確に行うことのできるアレーアンテナ装置に関する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
また、参照信号を用いてＲＦ受信回路のキャリブレーションを行う技術として、下りリンクの実際の送信信号を上りリンクのキャリア周波数に変換したものを参照信号として用いる方法が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。
【００１２】
また、参照信号を用いて指向性アンテナ装置のキャリブレーションを行う技術として、特許文献２がある。この文献によれば、発生した参照信号と受信信号と比較することで、参照信号と各アンテナ素子にそれぞれ対応した受信系統の受信出力信号の位相振幅誤差を検出し、キャリブレーションのための較正値をベースバンドで加える。これにより、各素子の位相差、振幅差を精度良く補正することができる旨記載されている。
【特許文献１】特開２００３ −２３４６１０号公報
【特許文献２】特開２００２ −１４１７３０号公報
【非特許文献１】吹野  幸治，竹内  嘉彦，“ＤＳ−ＣＤＭＡにおけるアレイアンテナ無線部のＬＭＳアルゴリズムを用いた自動校正法”，信学技報ＲＣＳ２０００−３１，２０００年６月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述したように、下りリンクの実際の送信信号を上りリンクのキャリア周波数に変換したものを参照信号として用いてＲＦ受信回路のキャリブレーションを行う方法では、上りリンクと下りリンクの帯域幅・無線アクセス方式が同じ場合（例えば、第３世代移動通信のＷ−ＣＤＭＡ等）は有効であるが、例えば、第４世代移動通信で検討されているような上りリンクがＭＣ／ＤＳ−ＣＤＭＡ（例）、下りリンクがＯＦＣＤＭ（例）のように無線アクセス方式、帯域幅が異なる場合、両者の違いに起因するフィルタ等の特性の違いにより下り送信信号をキャリブレーション用の参照信号として使用することができない。すなわち、従来法では、上りリンクと下りリンクの無線アクセス方式、帯域幅が異なっている場合の参照信号の生成については、十分な考慮がなされていなかった。
【００１４】
また、システム運用状態では、ＡＧＣ回路の増幅利得は受信レベル、高出力増幅器の送信出力は送信電力制御等に応じて変動する場合があり、これによってＲＦ無線回路のブランチ間の振幅／位相偏差もこの変動の影響を受けて変動する。
【００１５】
また、ＲＦ無線回路のブランチ間の振幅／位相偏差は、前述したとおり温度変化・経年変化によっても変動する。
【００１６】
したがって、実際のシステム運用状態でＲＦ無線回路のキャリブレーションを行う場合、上記したＲＦ無線回路のブランチ間の振幅／位相偏差の変動要因すべてを考慮しなければ精度の高いキャリブレーションを実現することは難しい。
【００１７】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもので、第１の課題は、上りリンクと下りリンクの無線アクセス方式、帯域幅に依存せずに高い精度でＲＦ無線回路のキャリブレーションが可能になるアレーアンテナ受信装置及び送信装置を提供することを目的とする。
【００１８】
また、第２の課題は、システム運用状態でのＲＦ無線回路のキャリブレーションを高精度に行うことができるアレーアンテナ受信装置及び送信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記第１の課題を解決するため、本発明は、請求項１に記載されるように、複数のアンテナ素子で構成されるアレーアンテナを具備するアレーアンテナ受信装置において、拡散信号又は非拡散信号を用いてキャリブレーション用の参照信号を生成する参照信号生成手段と、前記生成された参照信号を用いて前記複数のアンテナ素子の各々に対応して設けられた受信回路のブランチ間に発生する振幅偏差と位相偏差を補正するに必要なキャリブレーション値を算出する受信キャリブレーション値算出手段と、前記算出されたキャリブレーション値を用いて前記受信回路のブランチ間に発生する振幅偏差と位相偏差の補正を行う補正手段と、を備えることを特徴としている。
【００２０】
また、本発明の請求項２によれば、前記アレーアンテナ受信装置において、前記参照信号生成手段は、拡散信号を用いて参照信号を生成する場合、通信チャネルに直交する拡散符号を用いて拡散変調した拡散信号、または通信チャネルに直交する拡散後のチップ系列に対して所定の繰返し数分のチップ繰返しを適用したチップパターンを用いて当該参照信号を生成することを特徴としている。
【００２１】
また、本発明の請求項３によれば、前記アレーアンテナ受信装置において、前記参照信号生成手段は、拡散信号を用いて参照信号を生成する場合、通信チャネルに対して非直交な拡散符号を用い、各サブキャリア毎、あるいは全サブキャリアの帯域幅で当該参照信号を生成することを特徴としている。
【００２２】
また、本発明の請求項４によれば、前記アレーアンテナ受信装置において、前記参照信号生成手段は、非拡散信号を用いて参照信号を生成する場合、各サブキャリア毎の中心周波数、あるいは全サブキャリア毎の中心周波数に当該参照信号を生成することを特徴としている。
【００２３】
また、上記第２の課題を解決するため、本発明に係るアレーアンテナ受信装置は、請求項５に記載されるように、前記アレーアンテナ受信装置において、受信信号がマルチキャリア信号であって、前記受信キャリブレーション値算出手段は、サブキャリア毎に、前記受信回路に具備される自動増幅利得制御部の増幅利得毎にブランチ間の受信回路のキャリブレーション値を算出し、その結果をテーブルとしてメモリに記憶させるテーブル記憶手段を備え、前記補正手段は、前記テーブルに記憶される増幅利得毎、サブキャリア毎、ブランチ毎に異なるキャリブレーション値を用いて前記受信回路のブランチ間に発生する振幅偏差と位相偏差の補正を行うことを特徴としている。
【００２４】
また、本発明の請求項６によれば、前記アレーアンテナ受信装置において、前記受信キャリブレーション値算出手段は、前記自動増幅利得制御部の増幅利得が変動する度に、変動後の増幅利得値における各ブランチ、各サブキャリア毎のキャリブレーション値を算出し、その算出結果を基に前記テーブルの内容を更新させる第１の受信キャリブレーション値更新手段を備え、前記補正手段は、前記更新されたテーブルに記憶される増幅利得毎、サブキャリア毎、ブランチ毎に異なるキャリブレーション値を用いて前記受信回路のブランチ間に発生する振幅偏差と位相偏差の補正を行うことを特徴としている。
【００２５】
また、本発明の請求項７によれば、前記アレーアンテナ受信装置において、前記受信キャリブレーション値算出手段は、前記自動増幅利得制御部の増幅利得が変動する度に、その都度、各ブランチ、各サブキャリア毎、各増幅利得値におけるキャリブレーション値を算出し、その算出結果を基に前記テーブルの内容を更新させる第２の受信キャリブレーション値更新手段を備え、前記補正手段は、前記更新されたテーブルに記憶される増幅利得毎、サブキャリア毎、ブランチ毎に異なるキャリブレーション値を用いて前記受信回路のブランチ間に発生する振幅偏差と位相偏差の補正を行うことを特徴としている。
【００２６】
また、上記第２の課題を解決するため、本発明に係るアレーアンテナ送信装置は、請求項８に記載されるように、複数のアンテナ素子で構成されるアレーアンテナを具備するアレーアンテナ送信装置において、送信信号がマルチキャリア信号であって、サブキャリア毎に、前記複数のアンテナ素子の各々に対応して設けられた送信回路に具備される増幅器の送信出力毎に、該送信回路のブランチ間に発生する振幅偏差と位相偏差を補正するに必要なキャリブレーション値を算出する送信キャリブレーション値算出手段と、前記算出されたキャリブレーション値をテーブルとしてメモリに記憶させるテーブル記憶手段と、前記テーブルに記憶されたキャリブレーション値を用いて、前記送信回路のブランチ間に発生する振幅偏差と位相偏差の補正を行う補正手段と、を備えることを特徴としている。
【００２７】
また、本発明の請求項９によれば、前記アレーアンテナ送信装置において、前記送信キャリブレーション値算出手段は、前記増幅器の送信出力が変動する度に、変動後の送信出力値における各ブランチ、各サブキャリア毎のキャリブレーション値を算出し、その算出結果を基に前記テーブルの内容を更新させる第１の送信キャリブレーション値更新手段を備え、前記補正手段は、前記更新されたテーブルに記憶される送信出力毎、サブキャリア毎、ブランチ毎に異なるキャリブレーション値を用いて前記送信回路のブランチ間に発生する振幅偏差と位相偏差の補正を行うことを特徴としている。
【００２８】
また、本発明の請求項１０によれば、前記アレーアンテナ送信装置において、前記送信キャリブレーション値算出手段は、前記増幅器の送信出力が変動する度に、その都度、各ブランチ、各サブキャリア毎、各送信出力値におけるキャリブレーション値を算出し、その算出結果を基に前記テーブルの内容を更新させる第２の送信キャリブレーション値更新手段を備え、前記補正手段は、前記更新されたテーブルに記憶される送信出力毎、サブキャリア毎、ブランチ毎に異なるキャリブレーション値を用いて前記送信回路のブランチ間に発生する振幅偏差と位相偏差の補正を行うことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２９】
本願発明によれば、拡散信号又は非拡散信号を用いてキャリブレーション専用の信号をアレーアンテナ受信装置内で生成することにより、無線アクセス方式や帯域幅に違いがあっても精度良くキャリブレーションを行うことができる。
【００３０】
また、自動増幅利得制御部（ＡＧＣ回路）の増幅利得／増幅部の送信出力が変動する度にＲＦ送信／受信部のキャリブレーションを行い、変動後の増幅利得／送信出力におけるキャリブレーション値を算出し、更新するようにすることで、上り／下りリンクの信号を受信／送信中であっても高精度にＲＦ送信／受信部のキャリブレーションを行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３２】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の実施形態におけるアレーアンテナ受信装置１の構成例を示すブロック図である。
【００３３】
図１においては、例としてＢ本（＃１〜＃Ｂ）のアンテナ素子を用いるアレーアンテナ（例：アダプティブアレーアンテナ）受信装置の構成を示す。また、本実施形態におけるアレーアンテナ受信装置１では、上りリンクの信号受信にマルチキャリア伝送方式、例えば、ＭＣ／ＤＳ−ＣＤＭＡ伝送方式が適用されるものとし、以下、説明を進める。なお、ＭＣ／ＤＳ−ＣＤＭＡ伝送方式は、ＤＳ−ＣＤＭＡ信号を複数のサブキャリアを用いて並列に伝送する方式であり、時間領域で拡散するＤＳ−ＣＤＭＡと本質的には変わらない。
【００３４】
同図において、このアレーアンテナ受信装置１は、Ｂ本のアンテナ素子１１−１〜１１−Ｂと、アンテナ素子に対応して設けられたデュープレクサ１２−１〜１２−Ｂと、ＲＦ受信部１３−１〜１３−Ｂと、測定ブランチ切替スイッチＡ１４と、キャリブレーション値乗算部１５−１〜１５−Ｂと、測定ブランチ切替スイッチＢ１６と、ゲイン調整部１７と、キャリブレーション用ＲＦ送信部１８と、キャリブレーション値測定部１９と、キャリブレーション用参照信号発生器２０と、から構成されている。なお、同図には、ＲＦ送信部３１−１〜３１−Ｂが点線で図示されているが、本実施形態には直接は関係ないのでその説明は省略する。
【００３５】
キャリブレーション用参照信号発生器２０で発生させられるキャリブレーション用参照信号（ベースバンド信号）は、キャリブレーション値測定部１９と、キャリブレーション用ＲＦ送信部１８にそれぞれ入力される。キャリブレーション用参照信号の生成方法については後述する。
【００３６】
キャリブレーション用参照信号は、逆高速フーリエ変換（図示省略）により直交したサブキャリアに変換された後、キャリブレーション用ＲＦ送信部１８に入力され、同部１８においてフィルタリング、ＲＦ帯への周波数変換等の処理が施されてＲＦ送信信号に変換される。その後、ゲイン調整部１７でゲイン調整が施され、各ブランチからの送信出力として、デュープレクサ１２−１〜１２−Ｂで分配されてＲＦ受信部１３−１〜１３−Ｂへと入力される。その後、逆拡散、高速フーリエ変換（図示省略）されて、サブキャリア毎の受信ベースバンド信号となり、測定ブランチ切替スイッチＡ１４で測定ブランチ毎に出力が切替えられてキャリブレーション値測定部１９に入力される。
【００３７】
キャリブレーション値測定部１９は、各ブランチのＲＦ受信部通過後の各サブキャリア・各ブランチ・送信出力毎のキャリブレーション値を、キャリブレーション用参照信号発生器２０で発生させられた参照信号を用いて測定（算出）し、その結果をキャリブレーション値乗算部１５−１〜１５−Ｂに出力する。
【００３８】
キャリブレーション値測定部１９から出力されるキャリブレーション値は、キャリブレーション値乗算部１５−１〜１５−Ｂにおいて高速フーリエ変換後の各サブキャリアの送信ベースバンド信号と乗算される。これにより、各サブキャリアの受信信号に対する振幅／位相偏差の補正が行われる。
【００３９】
次に、キャリブレーション用参照信号発生器２０で発生させられるキャリブレーション用参照信号の生成法について、図２を参照しながら説明する。図２はキャリブレーション用参照信号のスペクトラムを示す図である。本実施形態におけるキャリブレーション用参照信号の生成法は、拡散信号を用いて（広帯域信号）キャリブレーション用の参照信号を生成する場合と、拡散信号を用いない（非拡散信号（狭帯域信号））でキャリブレーション用の参照信号を生成する場合の２つに大別される。例えば、上りリンクの無線アクセス方式にマルチキャリア伝送方式、例えば、ＭＣ／ＤＳ−ＣＤＭＡ、ＭＣ−ＣＤＭＡ等が用いられる場合は、拡散信号を用いてキャリブレーション用の参照信号を生成し、ＯＦＤＭが用いられる場合は、拡散信号を用いないでキャリブレーション用の参照信号を生成する。以下、具体例について説明する。
【００４０】
１．拡散信号を用いてキャリブレーション用参照信号を生成する場合
（キャリブレーション用参照信号の生成法１）
キャリブレーション用参照信号の生成法１は、上りリンクのサブキャリアの帯域幅と同等（チップレートと同等）の拡散信号（通信チャネルに対して直交又は非直交）で拡散したキャリブレーション用の参照信号をサブキャリア毎に生成する（同図（ａ）参照）。
【００４１】
本生成法によれば、実際の通信信号がＲＦ受信部を通過するときの伝達特性（振幅／位相偏差）が再現されるようにキャリブレーション用参照信号が生成される。そして、キャリブレーション値測定部１９が、上記生成されたキャリブレーション用参照信号とＲＦ受信部１３−１〜１３−Ｂ通過後のサブキャリア毎の受信ベースバンド信号を比較することにより、各サブキャリアにおける振幅／位相偏差を高精度に測定することができる。
【００４２】
（キャリブレーション用参照信号の生成法２）
キャリブレーション用参照信号の生成法２は、上りリンクの無線アクセス方式として、第４世代移動通信で検討されている上りリンク可変拡散率・チップ繰り返しファクタ（ＶＳＣＲＦ）−ＣＤＭＡ方式が用いられる場合の生成法であって、通信チャネルに対して直交で拡散するとともに、通信チャネルに対して直交したチップ繰り返しパターンを用いてキャリブレーション用参照信号を生成する（同図（ｂ）参照）。
【００４３】
本生成法によれば、各ユーザの通信チャネルと直交したチップ繰り返しパターンを用いるキャリブレーション用参照信号を生成することができる。
【００４４】
（キャリブレーション用参照信号の生成法３）
キャリブレーション用参照信号の生成法３は、全サブキャリアの全帯域幅と同等の拡散符号（通信チャネルに対して非直交）で拡散したキャリブレーション用参照信号を生成する（同図（ｃ）参照）。
【００４５】
本生成法によれば、全周波数帯域で平均化した値をキャリブレーション用参照信号として生成する。また、サブキャリア毎の周波数変動が小さい場合には、本生成法では、サブキャリア毎に信号が生成されないため、キャリブレーション用参照信号２０の構成を簡略化できる。
【００４６】
２．拡散信号を用いないでキャリブレーション用参照信号を生成する場合
（キャリブレーション用参照信号の生成法４）
キャリブレーション用参照信号の生成法４は、各サブキャリアの中心周波数毎に非拡散(狭帯域)のキャリブレーション用参照信号を生成する（同図（ｄ）参照）。
【００４７】
本生成法によれば、キャリブレーション用参照信号の拡散を行う必要がないため、キャリブレーション用参照信号生成部２０の構成を簡略化することができる。
【００４８】
（キャリブレーション用参照信号の生成法５）
キャリブレーション用参照信号の生成法５は、全サブキャリアの中心周波数に狭帯域のキャリブレーション用信号を生成する（同図（ｅ）参照）。
【００４９】
本生成法によれば、キャリブレーション用信号の拡散を行う必要がなく、さらに、サブキャリア毎にキャリブレーション用参照信号を生成する必要がないため、キャリブレーション用参照信号生成部２０の構成を大幅に簡略化することができる。
（キャリブレーション用参照信号の生成法６）
キャリブレーション用参照信号の生成法６は、多数の狭帯域信号を全サブキャリアの帯域幅にわたり一様に生成する（同図（ｆ）参照）。
【００５０】
本生成法によれば、各周波数毎の振幅／位相偏差を求めることができ、高精度にキャリブレーションを実行することが可能である。
【００５１】
このように本実施形態によれば、拡散信号に基づき生成されるキャリブレーション用参照信号と、非拡散信号に基づき生成されるキャリブレーション用参照信号を上りの無線アクセス方式に応じて使い分けることが可能となり、結果、アクセス方式に依存しない柔軟なアレーアンテナ受信装置におけるキャリブレーションを実現することができる。
【００５２】
上記実施形態では、キャリブレーション値測定部１９で算出されるキャリブレーション値をキャリブレーション値乗算部１５−１〜１５−Ｂに出力する態様を例示したが、以下に示す第２の実施形態では、キャリブレーション値測定部１９で算出されるキャリブレーション値がキャリブレーションテーブルとして生成されメモリ（図示省略）に記憶される。以下、具体例について説明する。
【００５３】
（第２の実施形態）
本実施形態に係るアレーアンテナ受信装置２の構成を図３に示す。
【００５４】
本実施形態に係るアレーアンテナ受信装置２は、図３に示すように、図１に示すアレーアンテナ受信装置１と基本的構成を同様とするが、キャリブレーションテーブル更新部４０と、自動増幅利得部記憶部４１と、を新たに備える点で相違する。したがって、以下では、同一の構成要素についてはその説明は省略し、第１の実施形態との相違点について詳述する。
【００５５】
図３において、本実施形態では、キャリブレーション値測定部１９は、サブキャリア毎に、ＲＦ受信部１３−１〜１３−Ｂに備えられる自動増幅利得制御部（＝ＡＧＣ回路）の増幅利得毎のブランチ間のＲＦ受信部１３−１〜１３−Ｂキャリブレーション値を、キャリブレーションテーブル更新部４０に出力する。自動増幅利得記憶部４１は、キャリブレーション値測定時におけるＡＧＣ回路の増幅利得量を記憶する。
【００５６】
キャリブレーションテーブル更新部４０は、上記キャリブレーション値測定部１９から出力される自動増幅利得毎・サブキャリア毎・ブランチ毎に異なるキャリブレーション値をキャリブレーションテーブルとして生成し、その結果をメモリに記憶する。
【００５７】
図４は、キャリブレーションテーブル更新部４０で生成されるキャリブレーションテーブル生成例を示す図である。
【００５８】
同図に示すように、このキャリブレーションテーブルは、３次元配列であり、それぞれの次元が空間のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の座標に対応している。そして各要素は、ブランチのＸ軸、自動増幅利得記憶部４１から出力される自動増幅利得のＹ軸、サブキャリア（ブロック）のＺ軸といったデータ形式で格納されている。ここで、Ｃｉ，ｊ，ｋは、キャリブレーション値（振幅／位相偏差）を示し、ｉはブランチ、ｊは自動増幅利得量、ｋはサブキャリア（ブロック）を示す。例えば、このキャリブレーションテーブルから、空間座標（１，１，１）のキャリブレーション値はＣ１，１，１であり、ブランチＢｒ＃１、自動増幅利得量「１」、サブキャリア「１」ということがわかる。すなわち、このようなキャリブレーションテーブルを用いることにより、増幅利得毎・サブキャリア毎・ブランチ毎に異なるキャリブレーション値を用いて受信信号の振幅／位相偏差を補正することが可能となる。
【００５９】
上記のようにして生成されるキャリブレーションテーブルは、まず、アレーアンテナ受信装置２の設置時（実際の上りリンクの信号を受信する前（オフライン状態ともいう））に初期テーブルとして生成されメモリに蓄えられる。
【００６０】
ところで、上りリンクにおける受信レベルは、フェ−ジングやシャドウイングの影響を受けて時間的に変動する。ＡＧＣ回路の自動増幅利得は、こうした受信レベルの変動に応じて変動する。また、温度変化・経年変化により、ＡＧＣ回路の自動増幅利得値に対するキャリブレーション値が変動する。そこで、本実施形態では、ＡＧＣ回路の自動増幅利得値が変動する度に、ＲＦ受信部１３−１〜１３−Ｂのキャリブレーションを行い、変動後の自動増幅利得値におけるキャリブレーション値を算出し、算出した値を用いてキャリブレーションテーブルを更新する。例えば、図５に示すキャリブレーションテーブル更新法にしたがってキャリブレーションテーブルの更新がなされる。
【００６１】
同図（ａ）は、キャリブレーションテーブルの初期値の一例を示している。ここでは、説明を平易にするため、２次元で配列されたキャリブレーションテーブルを用い、Ｘ軸をブランチ、Ｙ軸をＡＧＣ回路の自動増幅利得値とする。
【００６２】
アレーアンテナ受信装置２において、上りリンクの信号の受信が開始（オンライン状態ともいう）され、キャリブレーション値測定部１９においてあるＡＧＣ増幅利得値Ｇ１への変動が検出されると、変動後のＡＧＣ増幅利得値Ｇ１のときの、あるブランチ、あるサブキャリアにおけるキャリブレーション値が算出され、その結果がキャリブレーションテーブル更新部４０に出力される。
【００６３】
キャリブレーションテーブル更新部４０は、キャリブレーション値測定部１９から受けとった上記算出結果に基づきキャリブレーションテーブルを更新する（同図（ｂ）のｂ１行が更新される）。ここで、更新前のキャリブレーション値をＣｉ，ｊ，ｋ（ｉ：ブランチ、ｊ：自動増幅利得値、ｋ：サブキャリア）、更新後のキャリブレーション値をＣ´ｉ，ｊ，ｋとする。なお、本実施形態におけるキャリブレーション値の具体的な更新式（計算式）については後述する。
【００６４】
続いて、キャリブレーション値測定部１９は、ＡＧＣ増幅利得値がＧ１→Ｇ２に変動したことを検出すると、変動後のＡＧＣ増幅利得値Ｇ２における各ブランチ（ここでは、各サブキャリアは省略している）毎のキャリブレーション値を算出し、その結果をキャリブレーションテーブル更新部４０に出力する。
【００６５】
キャリブレーションテーブル更新部４０は、上記算出結果に基づいて、キャリブレーションテーブルの更新を行う（同図（ｃ）のｃ２行が更新される）。以下、同様にしてＡＧＣ増幅利得値が変動Ｇ３→Ｇ４→Ｇ５とする度にキャリブレーション値測定部１９においてキャリブレーション値が算出され、キャリブレーションテーブル更新部４０においてキャリブレーションテーブルが逐次更新される。
【００６６】
次に、キャリブレーション値の更新式について説明する。
【００６７】
キャリブレーション値の更新法としては、以下の方法が考えられる。更新前のキャリブレーション値をＣｉ，ｊ，ｋ（ｉ：ブランチ、ｊ：ＡＧＣ増幅利得値、ｋ：サブキャリア）、更新後のキャリブレーション値をＣ´ｉ，ｊ，ｋとし、かつＡＧＣ回路の増幅利得変動後（ｊ＝Ｊとする）に測定したキャリブレーション値をＤｉ，Ｊ，ｋとすると、キャリブレーション更新値は下記式（１）〜（３）式のいずれかにしたがって算出される。
【００６８】
（式１）
Ｃ´ｉ，Ｊ，ｋ＝Ｄｉ，Ｊ，ｋ
上記式１は、ＡＧＣ増幅利得値が変動した後に測定したキャリブレーション値を更新値としてそのまま用いる方法である。
【００６９】
（式２）
Ｃ´ｉ，Ｊ，ｋ＝Ａ×Ｃｉ，Ｊ，ｋ＋（１−Ａ）×Ｄｉ，Ｊ，ｋ
ここで、Ａは忘却係数（固定値）を表す。
上記式２は、キャリブレーション更新値を算出するのに忘却係数を用いる方法である。本式における忘却係数は、以下の理由で導入される。
【００７０】
ＡＧＣ回路の増幅利得値の変動が緩やかであればキャリブレーションの実行時間を長くすることができるため、比較的精度の高いキャリブレーション更新値を得ることが可能であるが、フェージングにより受信レベルが高速に変動し、ＡＧＣ回路の増幅利得値の変動が激しいような場合、キャリブレーションの実行時間が短くなり、精度よくキャリブレーションを行うことは難しい。本方法２は、このような状況を考慮したもので、ＡＧＣ回路の増幅利得値変動後に測定したキャリブレーション値を、忘却係数を用いて徐々に忘却させて更新することで、ＡＧＣ増幅利得値の変動が激しいような場合であっても、十分な精度でキャリブレーションを行うことが可能である。
【００７１】
また、忘却係数の値を、ＡＧＣ回路の増幅利得値の変動時間に応じて変更することも可能である。
【００７２】
（式３）
Ｄｉ，j，ｋの測定時間をＴとすると、
（ａ）Ｔ≦Ｔｍａｘの場合（Ｔｍａｘ：定数）、
Ｃ´ｉ，Ｊ，ｋ＝（１−Ｔ／Ｔｍａｘ）Ａ×Ｃｉ，Ｊ，ｋ＋Ｔ／Ｔｍａｘ×Ｄｉ，Ｊ，ｋ
（ｂ）Ｔ＞Ｔｍａｘの場合、
Ｃ´ｉ，Ｊ，ｋ＝Ｄｉ，Ｊ，ｋ
上記式（３）は、上記式（１）と式（２）を、ＡＧＣ回路の増幅利得値の変動後に測定されるキャリブレーションテーブル値Ｄｉ，Ｊ，ｋに応じて切替える方法である。例えば、キャリブレーション値を測定する最大測定時間をＴｍａｘとして定め、上記Ｄｉ，Ｊ，ｋの測定時間Ｔが、Ｔｍａｘ以下であれば上記（ｂ）式を用い、測定時間Ｔが、Ｔｍａｘ以上であれば上記（ａ）式を用いる。
【００７３】
以上説明したように、本実施形態によれば、ＲＦ受信部１３−１〜１３−Ｂ内のＡＧＣ回路の増幅利得が変動する度に、ＲＦ受信部１３−１〜１３−Ｂのキャリブレーショを行い、キャリブレーション値測定中のＡＧＣ回路の増幅利得における各ブランチ、各サブキャリアでのキャリブレーション測定値を用いてキャリブレーション値を更新するようにしたので、受信レベルの変動、あるいは温度変化・経年変化により、ＡＧＣ回路の増幅利得値に対するキャリブレーション値が大きく変化するような場合であっても、実際の上りリンクの信号の受信中（オンライン）に高精度でＡＧＣ増幅利得毎のＲＦ受信部キャリブレーションを行うことが可能である。
【００７４】
上記した図５に示すキャリブレーションテーブル更新法では、変動後のＡＧＣ増幅利得値における各ブランチ、各サブキャリア毎のキャリブレーション値のみ更新する態様を例示したが、本発明におけるキャリブレーションテーブル更新法はこのような方法に限定されない。以下、キャリブレーションテーブル更新法の変形例について、図６を用いて説明する。
【００７５】
図６に示すキャリブレーションテーブル更新法は、ＡＧＣ増幅利得値が変動する度にＲＦ受信部１３−１〜１３−Ｂのキャリブレーションを行い、その都度、各ブランチ、各サブキャリア毎、各ＡＧＣ増幅利得値でのキャリブレーション値全てを更新する。
【００７６】
同図（ａ）は、キャリブレーションテーブルの初期値（オフライン状態）の一例を示しており、実際の上りリンクの信号を受信する前にＲＦ受信部のキャリブレーションを行い、そのキャリブレーションで得られた各ブランチ、各ＡＧＣ増幅利得値、各サブキャリアのキャリブレーション値Ｃｉ，ｊ，ｋをテーブルに反映したものである。また、図５同様、キャリブレーションテーブルは２次元配列で構成され、Ｘ軸をブランチ、Ｙ軸を自動増幅利得値としている。
【００７７】
次に、アレーアンテナ受信装置２において上りリンクの信号が受信され（オンライン状態）、キャリブレーション値測定部１９でＡＧＣ増幅利得値がＧ１に変動したことが検出されると、キャリブレーション値測定部１９は、キャリブレーションを行っている際に、変動後のＡＧＣ増幅利得値Ｇ１でのキャリブレーション値Ｃ´ｉ，Ｇ１，ｋを求め、以下の算出式（４）に従い全てのＡＧＣ増幅利得値でのＲＦ受信部１３−１〜１３−Ｂにおけるキャリブレーション値Ｃ´ｉ，ｊ，ｋを算出し、結果をキャリブレーションテーブル更新部４０に出力して同テーブルを更新させる（同図（ｂ）参照）。
【００７８】
（式４）
Ｃ´ｉ，ｊ，ｋ＝Ｃｉ，ｊ，ｋ×（Ｃ´ｉ，Ｇ１，ｋ／Ｃｉ，Ｇ１，ｋ）
なお、Ｃｉ，Ｊ，ｋは、キャリブレーション前のＡＧＣ増幅利得Ｇ１でのキャリブレーション値を表す。
【００７９】
以下、同様にしてＡＧＣ回路の増幅利得値が変動する度に、変動後のＡＧＣ増幅利得値でのキャリブレーション値Ｃ´ｉ，ｊ，ｋが求められ、上記式（４）にしたがって全てのＡＧＣ増幅利得値でのＲＦ受信部１３−１〜１３−Ｂにおけるキャリブレーション値Ｃ´ｉ，ｊ，ｋが算出され、キャリブレーションテーブルが更新される（同図（ｃ）、（ｄ）参照）。
【００８０】
上述したように本実施形態によれば、キャリブレーションテーブル全体を、更新前のキャリブレーション値と更新後のキャリブレーション値との比に基づいて、一様に更新することにより、ＡＧＣ回路の増幅利得値が受信レベル、あるいは温度変化・経年変化によって相対的に変動するような場合であっても、高精度にＡＧＣ回路の増幅利得毎にＲＦ受信部１３−１〜１３−Ｂのキャリブレーション値を得ることが可能である。
【００８１】
ところで、ＲＦ受信部１３−１〜１３−Ｂ内のＡＧＣ回路は、上述の如く、受信レベルに応じて増幅利得値を変化させるが、その変化させる幅は一般にステップサイズと呼ばれている。このステップサイズは、ＡＧＣ回路に後段するＡ／Ｄ変換部（図示省略）での量子化誤差による特性劣化を極力低減するという観点から、図７（ａ）に示すように、１ｄＢ程度に設定される場合が多い。
【００８２】
また、キャリブレーションテーブルはＡＧＣ増幅利得毎、すなわちＹ軸をステップサイズとするため、ステップサイズを１ｄＢのように小さく設定すると、Ａ／Ｄ変換部における入力ダイナミックレンジに比例するＡＧＣ増幅利得の数（テーブル上のＹ軸の数）が必要となり、テーブルを記憶するメモリ容量の大型化招き装置実装上の点で望ましくない。そこで、本実施形態では、ＡＧＣ回路のステップサイズを従来と比して数ｄＢ〜１０ｄＢ程度に大きく設定する。これにより、同図（ｂ）に示されるように、受信レベルの変動によるＡＧＣ増幅利得の変動を減少させることができ、各ＡＧＣ増幅利得値でのキャリブレーション値の測定時間を長くすることができる効果を奏す。その結果、ＲＦ受信部１３−１〜１３−Ｂのキャリブレーションを精度良く行うことができる。
【００８３】
また、キャリブレーションテーブル上のＡＧＣ増幅利得の縦軸のレンジを縮小することができ、キャリブレーションテーブルを記憶するメモリ容量の増大を防ぐことができる。
【００８４】
上述した本発明におけるアレーアンテナ受信装置におけるキャリブレーション値更新法の原理は、送信側のアレーアンテナ送信装置においても適用することができる。
【００８５】
図８は、本発明の実施の形態におけるアレーアンテナの送信装置３の構成例を示すブロック図である。
【００８６】
本実施形態におけるアレーアンテナの送信装置３は、図８に示されるように、Ｂ本のアンテナ素子１１−１〜１１−Ｂと、アンテナ素子１１−１〜１１−Ｂに対応して設けられたデュープレクサ１２−１〜１２−Ｂと、ＲＦ送信部（送信回路）３１−１〜３１−Ｂと、逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform））５１−１〜５１−Ｂと、測定ブランチ切替スイッチＡ５２と、キャリブレーション値乗算部５３−１〜５３−Ｂと、測定ブランチ切替スイッチＢ５４と、キャリブレーション用ＲＦ受信部５５と、高速フーリエ変換部（ＦＦＴ（Fast Fourier Transform））５６と、キャリブレーション値測定部５７と、キャリブレーションテーブル更新部５８と、高出力増幅器出力レベル記憶部５９と、から構成されている。また、本実施形態におけるアレーアンテナ送信装置３では、下りリンクの信号送信にマルチキャリア伝送方式、例えば、ＭＣ−ＣＤＭＡ伝送方式やＣＤＭＡの拡散率を可変にしたＶＳＦ−ＯＦＣＤＭ（Variable Spreading Factor Orthogonal Frequency and Code Division Multiplexing）伝送方式が適用されるものとし、以下、説明を進める。
【００８７】
本実施形態におけるアレーアンテナ送信装置３では、同一シンボルがサブキャリア分だけコピーされ、それぞれに拡散符号が乗算された後、逆高速フーリエ変換部５１−１〜５１−Ｂにおいて逆フーリエ変換されて直交マルチキャリア信号（送信信号）に変換される。
【００８８】
ＲＦ送信部３１−１〜３１−Ｂに入力された送信信号は、フィルタリング、ＲＦ帯への周波数変換等の処理が施されてデュープレクサ１２−１〜１２−Ｂを介して各アンテナ（＃１〜＃Ｂ）１１−１〜１１−Ｂに供給される。
【００８９】
デュープレクサ１２−１〜１２−Ｂで分岐されるＲＦ帯の送信信号（以下、ＲＦ送信信号という）は、測定ブランチ切替スイッチＢ５４で測定ブランチ毎にスイッチが切替えられ、ブランチ毎のＲＦ送信信号がキャリブレーション用ＲＦ受信部５５に入力される。
【００９０】
キャリブレーション用ＲＦ受信部５５は、受信したＲＦ送信信号に対し、フィルタリング、ベースバンド帯への周波数変換等の処理を施し、高速フーリエ変換部５６に出力する。そして、高速フーリエ変換部５６で、入力信号に対する高速フーリエ変換処理が施されることにより、サブキャリア毎の受信信号が得られる。このようにして得られたサブキャリア毎の受信信号はキャリブレーション値測定部５７に入力される。
【００９１】
キャリブレーション値測定部５７は、サブキャリア毎のキャリブレーション値を算出する機能を備える。本実施形態におけるアレーアンテナ送信装置３においては、下りリンクの実際の送信信号を参照信号として用いる。具体的には、キャリブレーション値測定部５７は、測定ブランチ切替スイッチＡ５２で切替えられて出力される逆フーリエ変換前の各サブキャリア・各ブランチの送信ベースバンド信号に対する、フーリエ変換後の各サブキャリア・各ブランチ・ＲＦ送信部３１−１〜３１−Ｂ内の高出力増幅器（図示省略）の出力レベル（送信出力レベル）毎のキャリブレーション値を算出し、その結果をキャリブレーションテーブル更新部５８に出力する。高出力増幅器出力レベル記憶部５９は、キャリブレーション値測定時におけるキャリブレーション値を記憶する。
【００９２】
キャリブレーションテーブル更新部５８は、上記キャリブレーション値測定部５７から出力される送信出力毎・サブキャリア毎・ブランチ毎に異なるキャリブレーション値をキャリブレーションテーブルとして生成し、その結果をメモリに記憶する。
【００９３】
図９は、キャリブレーションテーブル更新部５８で生成されるキャリブレーションテーブルの生成例を示す図である。本キャリブレーションテーブルは、前述した図４に示すアレーアンテナ受信装置におけるキャリブレーションテーブルと基本的に同様であり、Ｙ軸が高出力増幅器での増幅後の出力レベルを表すという点のみ異なる。すなわち、サブキャリア毎に、高出力増幅後（もしくは増幅前）の送信出力レベル毎のブランチ間のＲＦ送信部３１−１〜３１−Ｂにおけるキャリブレーション値が同テーブルに反映される。換言すれば、このようなキャリブレーションテーブルを参照することにより、高出力増幅後の出力レベル毎・サブキャリア毎・ブランチ毎に異なるキャリブレーション値を用いて送信信号の振幅／位相偏差を補正することが可能となる。
【００９４】
上記のようにして生成されるキャリブレーションテーブルは、まず、アレーアンテナ送信装置３の設置時（実際の下りリンクの信号を送信する前（オフライン状態））に初期テーブルとして生成されメモリに蓄えられる。
【００９５】
ところで、下りリンクにおける送信出力レベルは、送信電力制御が行われることにより、時間的に変動する。また、温度変化・経年変化により、高出力増幅器の送信出力レベルに対するキャリブレーション値が変動する。そこで、本実施形態では、高出力増幅器の送信出力レベルが変動する度に、ＲＦ送信部３１−１〜３１−Ｂのキャリブレーションを行い、変動後の送信出力レベルにおけるキャリブレーション値を算出し、算出した値を用いてキャリブレーションテーブルを更新する。例えば、図１０に示すキャリブレーションテーブル更新法にしたがってキャリブレーションテーブルの更新がなされる。本実施形態におけるキャリブレーションテーブル更新法の基本的な原理は、前述した図５に示すＲＦ受信部１３−１〜１３−Ｂのキャリブレーションテーブル更新法と同様である。図５に示すＲＦ受信部１３−１〜１３−Ｂのキャリブレーションテーブル更新法が変動後の増幅利得値におけるキャリブレーション値を算出するのに対し、ＲＦ送信部３１−１〜３１−Ｂのキャリブレーションテーブル更新法は、送信出力レベルが変動する度にＲＦ送信部３１−１〜３１−Ｂのキャリブレーションを行い、変動後の送信出力に対する各ブランチ・各サブキャリア毎のキャリブレーション値を更新する。
【００９６】
すなわち、本実施形態によれば、ＲＦ送信部３１−１〜３１−Ｂ内の高出力増幅器の送信出力レベルが変動する度に、ＲＦ送信部３１−１〜３１−Ｂのキャリブレーショを行い、キャリブレーション値測定中の高出力増幅器の送信出力レベルにおける各ブランチ、各サブキャリアでのキャリブレーション測定値を用いてキャリブレーション値を更新するようにしたので、送信出力レベルの変動、あるいは温度変化・経年変化により、高出力増幅器の送信出力レベルに対するキャリブレーション値が大きく変化するような場合であっても、実際の下りリンクの信号の送信中（オンライン）に高精度で送信出力レベル毎のＲＦ送信部キャリブレーションを行うことが可能である。なお、キャリブレーション更新式は上記式（１）〜（３）式のいずれかを用いればよい。
【００９７】
図１１は、上記したキャリブレーションテーブル更新法の変形例であり、基本的な原理は、前述した図６に示すＲＦ受信部のキャリブレーションテーブル更新法と同様である。本方法の場合、送信出力レベルが変動する度にＲＦ送信部３１−１〜３１−Ｂのキャリブレーションが行われ、その都度、各ブランチ・各サブキャリア毎、各送信出力レベルでのキャリブレーション値を全て更新する。すなわち、本実施形態によれば、キャリブレーションテーブル全体を、更新前のキャリブレーション値と更新後のキャリブレーション値との比に基づいて、一様に更新することにより、キャリブレーションテーブル上の送信出力レベルが送信電力制御あるいは温度変化・経年変化によって相対的に変動するような場合であっても、高精度に送信出力レベル毎のＲＦ送信部のキャリブレーション値を求めることが可能である。
【００９８】
また、上記実施形態において、アレーアンテナ受信装置におけるキャリブレーション用参照信号発生器２０の機能が参照信号生成手段に、キャリブレーション値測定部１９の機能が受信キャリブレーション値算出手段に、キャリブレーション値乗算部１５−１〜１５−Ｂの機能が補正手段に対応する。また、キャリブレーションテーブル更新部４０の機能がテーブル記憶手段に対応し、キャリブレーション値測定部１９とキャリブレーションテーブル更新部４０の連携機能が第１の受信キャリブレーション値更新手段、第２の受信キャリブレーション値更新手段に対応する。
【００９９】
また、アレーアンテナ送信装置のキャリブレーション値測定部５７の機能が受信キャリブレーション値算出手段に、キャリブレーション値乗算部５３−１〜５３−Ｂの機能が補正手段に対応し、キャリブレーションテーブル更新部５８の機能がテーブル記憶手段に対応し、キャリブレーション値測定部５７とキャリブレーションテーブル更新部５８の連携機能が第１の送信キャリブレーション値更新手段、第２の送信キャリブレーション値更新手段に対応する。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の実施形態におけるアレーアンテナ受信装置１の構成例を示すブロック図である。
【図２】キャリブレーション用参照信号の生成法を説明するための図である。
【図３】本発明の実施形態におけるアレーアンテナ受信装置２の構成例を示すブロック図である。
【図４】アレーアンテナ受信装置２におけるキャリブレーションテーブルの生成例を示す図である。
【図５】アレーアンテナ受信装置２におけるキャリブレーションテーブルの更新法（その１）を説明するための図である。
【図６】アレーアンテナ受信装置２におけるキャリブレーションテーブルの更新法（その２）を説明するための図である。
【図７】ＡＧＣステップサイズと制御周期を説明するための図である。
【図８】本発明の実施の形態におけるアレーアンテナの送信装置３の構成例を示すブロック図である。
【図９】アレーアンテナ送信装置３におけるキャリブレーションテーブルの生成例を示す図である。
【図１０】アレーアンテナ送信装置３におけるキャリブレーションテーブルの更新法（その１）を説明するための図である。
【図１１】アレーアンテナ送信装置３におけるキャリブレーションテーブルの更新法（その２）を説明するための図である。
【図１２】アダプティブアレーアンテナを用いた従来のＲＦ無線送信回路の構成例を示すブロック図である。
【図１３】アダプティブアレーアンテナを用いた従来のＲＦ無線受信回路の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１、２  アレーアンテナ受信装置
３  アレーアンテナ送信装置
１１−１〜１１−Ｂ、１０１−１〜１０１−Ｂ  アンテナ素子
１２−１〜１２−Ｂ  デュープレクサ
１３−１〜１３−Ｂ  ＲＦ受信部
１４、５２  測定ブランチ切替スイッチＡ
１５−１〜１５−Ｂ、５３−１〜５３−Ｂ  キャリブレーション値乗算部
１６、５４  測定ブランチ切替スイッチＢ
１７  ゲイン調整部
１８  キャリブレーション用ＲＦ送信部
１９、５７  キャリブレーション値測定部
２０  キャリブレーション用参照信号発生器
３１−１〜３１−Ｂ  ＲＦ送信部
４０、５８  キャリブレーションテーブル更新部
４１  自動増幅利得記憶部
５１  逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）
５５  キャリブレーション用ＲＦ受信部
５６  高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）
５９  高出力増幅器出力レベル記憶部
１０２  デジタル／アナログ信号変換処理部
１０３  直交変調部
１０４、２０３  ミキサ（乗算器）
１０５  高出力増幅器
２０２  低雑音増幅器
２０４  帯域制限通過フィルタ
２０５  自動増幅利得制御部（ＡＧＣ回路）
２０６  直交検波部
２０７  受信レベル測定部
２０８  アナログ／デジタル信号変換処理部
【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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【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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