(57)【要約】【課題】アレーアンテナシステムにおいて、通信を維持したまま、送信側の位相差を検出し、位相差を最適に補償できるようにする。【解決手段】送信系１００は、各経路のユニークワードを移相値に変換するユニークワード移相部１０５−１〜１０５−ｎと、移相値に変換されたユニークワードで各経路の送信信号を移相する第１の乗算部１０６−１〜１０６−ｎとを含む。受信系２００は、受信信号とユニークワードとを乗算して各経路の受信信号を復調する第２の乗算部２０４−１〜２０４−ｎと、復調された受信信号から、ユニークワードに付加されている前記位相差を用いて各経路の送信信号の位相差の補償量を算出する補償位相量計算部２０７とを含む。補償位相量計算部２０７で求められた補償位相量に基づいて、複数のアンテナからの送信信号の位相変動を補償する。【選択図】図１
2016116199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信信号を複数の経路に分配し複数のアンテナで送信するアレーアンテナシステムのアンテナ間位相変動補償装置であって、
送信信号を複数の経路に分配し、各経路の送信信号にユニークワードで移相・重畳し、複数のアンテナで送信する送信部と、受信信号を複数の経路に分配し、各経路の受信信号をユニークワードにより復調する受信部とを備え、
前記送信部は、各経路のユニークワードを移相値に変換するユニークワード移相部と、前記位相値に変換されたユニークワードで前記各経路の送信信号を移相する送信信号移相部とを含み、
前記受信部は、受信信号とユニークワードとを乗算して各経路の受信信号を復調する乗算部と、復調された受信信号から、前記ユニークワードに付加されている前記位相差を用いて各経路の送信信号の位相差の補償位相量を算出する補償位相量計算部と、前記補償位相量計算部で算出された前記補償位相量に基づいて、前記複数のアンテナから送信される送信信号の位相変動を補償する位相補償部とを含む
ことを特徴とするアンテナ間位相変動補償装置。
【請求項２】
前記受信部は、前記ユニークワードに重み付けを与える重み付け計算部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ間位相変動補償装置。
【請求項３】
前記ユニークワード移相部は、所定の移相ステップ値で位相をシフトさせることを特徴とする請求項１または２に記載のアンテナ間位相変動補償装置。
【請求項４】
前記ユニークワードが変換される移相値は、プラス方向の位相差とマイナス方向の位相差とが交互に繰り返すことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のアンテナ間位相変動補償装置。
【請求項５】
送信信号を複数の経路に分配し複数のアンテナで送信するアレーアンテナシステムが行うアンテナ間位相変動補償方法であって、
前記アレーアンテナシステムは、送信信号を複数の経路に分配し、各経路の送信信号をユニークワードで移相し、複数のアンテナで送信する送信部と、受信信号を複数の経路に分配し、各経路の受信信号をユニークワードにより復調する受信部とを備え、
前記送信部では、各経路のユニークワードを移相値に変換し、前記移相値に変換されたユニークワードを前記各経路の送信信号を移相し、
前記受信部では、受信信号とユニークワードとを乗算して各経路の受信信号を復調し、復調された受信信号から、前記ユニークワードに付加されている前記位相差を用いて各経路の送信信号の位相差の補償位相量を算出し、算出された前記補償位相量に基づいて、前記複数のアンテナから送信される送信信号の位相変動を補償する
ことを特徴とするアンテナ間位相変動補償方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アレーアンテナシステムに用いて好適なアンテナ間位相変動補償装置及びアンテナ間位相変動補償方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
衛星通信は広範なサービスエリアと災害に強い特徴を有しているため、地上回線の使用困難な洋上やデジタルディバイド地域、災害時の通信環境構築に広く利用されている。しかしながら、高度３６，０００ｋｍ上空の静止衛星を中継して通信する場合、伝搬損失が非常に大きい。複数のユーザが接続する基地局やリッチ・コンテンツ等の送受信を希望するユーザ局のように、広帯域・大容量の信号を伝送することが求められる場合、これを実現するためには通信性能（ＥＩＲＰ：Equivalent Isotropic Radiated Power，Ｇ／Ｔ：Gain to Noise temperature ratio））の高い地球局装置が必要となる。
【０００３】
このような地球局装置を低コストで実現する技術として、非特許文献１に述べられるように、複数の送受信装置で構成されるアレーアンテナの導入が検討されている。図９は、このようなアレーアンテナの基本構成を示すものである。図９に示すように、複数のアンテナ７０１−１〜７０１−ｎ（ｎは整数）が配置され、アレーアンテナが構成される。各アンテナ７０１−１〜７０１−ｎに対して、それぞれ、送受信装置７０２−１〜７０２−ｎが設けられる。送信時には、変復調装置７０３で情報信号が変調される。変復調装置７０３からの信号は、位相制御装置７０４を介して、送受信装置７０２−１〜７０２−ｎに供給され、アンテナ７０１−１〜７０１−ｎから、送信信号が放射される。
【０００４】
受信時には、アンテナ７０１−１〜７０１−ｎの受信信号は、送受信装置７０２−１〜７０２−ｎに供給される。送受信装置７０２−１〜７０２−ｎの出力信号は、位相制御装置７０４を介して、変復調装置７０３に供給される。変復調装置７０３で、受信信号から情報信号が復調される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】鈴木，須崎，廣瀬，小林，「分散アンテナアレーシステムの固定局適用に関する検討」信学技報，SAT2011-36，Aug 2011.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
通常のアレーアンテナシステムでは、初期状態で、複数のアンテナに対して信号が同相となるように、位相が制御される。初期に各アンテナからの信号の位相が校正された後では、各アンテナからの信号の位相の変動要因は存在せず、各アンテナからの信号の位相補償を行う必要はない。
【０００７】
しかしながら、図９に示すようなアレイアンテナシステムでは、各々のアンテナ７０１−１〜７０１−ｎに対して、別々の送受信装置７０２−１〜７０２−ｎが設けられている。このため、個々の送受信装置７０２−１〜７０２−ｎにより、図１０に示すような秒オーダのゆっくりとした位相変動が発生する。
【０００８】
このような位相変動を補償するため、変調器から入力された送信信号を分配し、各送信信号の位相を補償して出力することが行われている。補償位相量の決定は、衛星中継器などを介して中継された無線信号を受信し、その際、信号の受信電力を測定して、送信側の各移相器に対して移相量を変えながら受信電力が最大となる移相量を移相器ごとに順次特定し、特定した移相量を用いて受信信号の位相を補償するように構成されている。
【０００９】
しかしながら、上述のように、信号の受信電力を測定して、送信側の各移相器に対して移相量を変えながら受信電力が最大となる移相量を移相器ごとに順次特定する方法では、衛星を中継した信号をモニタするため、最低でも移相後の結果を２回モニタリングする必要がある。このため、高度３６，０００ｋｍ上空の静止衛星を介して中継を行う場合、最低でも２５０ｍｓ×２の時間が必要となる。降雨などの変動で２５０ｍｓ以内に受信電力の変動が生じる環境では誤った移相値を選択してしまう可能性が高くなる。また、上述の方法では、受信電力値のみを検出し、常に最大電力となる同相状態にするように制御を行っている。そのため、特定方向にヌルビームを向けて干渉を抑圧するために位相差を設定しても、その位相差もなくす方向へと制御が行われてしまう。
【００１０】
上述の課題を鑑み、本発明は、通信を維持したまま、位相差を補償できるアンテナ間位相変動補償方法及びアンテナ間位相変動補償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】
【００１１】
本発明は、送信信号を複数の経路に分配し複数のアンテナで送信するアレーアンテナシステムのアンテナ間位相変動補償装置であって、送信信号を複数の経路に分配し、各経路の送信信号にユニークワードで移相・重畳し、複数のアンテナで送信する送信部と、受信信号を複数の経路に分配し、各経路の受信信号をユニークワードにより復調する受信部とを備え、前記送信部は、各経路のユニークワードを移相値に変換するユニークワード移相部と、前記位相値に変換されたユニークワードで前記各経路の送信信号を移相する送信信号移相部とを含み、前記受信部は、受信信号とユニークワードとを乗算して各経路の受信信号を復調する乗算部と、復調された受信信号から、前記ユニークワードに付加されている前記位相差を用いて各経路の送信信号の位相差の補償位相量を算出する補償位相量計算部と、前記補償位相量計算部で算出された前記補償位相量に基づいて、前記複数のアンテナから送信される送信信号の位相変動を補償する位相補償部とを含むことを特徴とする。
【００１２】
本発明は、前記受信部は、前記ユニークワードに重み付けを与える重み付け計算部をさらに備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明は、前記ユニークワード移相部は、所定の移相ステップ値で位相をシフトさせることを特徴とする。
【００１４】
本発明は、前記ユニークワードが変換される移相値は、プラス方向の位相差とマイナス方向の位相差とが交互に繰り返すことを特徴とする。
【００１５】
本発明は、送信信号を複数の経路に分配し複数のアンテナで送信するアレーアンテナシステムが行うアンテナ間位相変動補償方法であって、前記アレーアンテナシステムは、送信信号を複数の経路に分配し、各経路の送信信号をユニークワードで移相し、複数のアンテナで送信する送信部と、受信信号を複数の経路に分配し、各経路の受信信号をユニークワードにより復調する受信部とを備え、前記送信部では、各経路のユニークワードを移相値に変換し、前記移相値に変換されたユニークワードを前記各経路の送信信号を移相し、前記受信部では、受信信号とユニークワードとを乗算して各経路の受信信号を復調し、復調された受信信号から、前記ユニークワードに付加されている前記位相差を用いて各経路の送信信号の位相差の補償位相量を算出し、算出された前記補償位相量に基づいて、前記複数のアンテナから送信される送信信号の位相変動を補償することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、受信側において、通信を維持したまま、送信側の位相差を検出し、位相差を補償することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るアレーアンテナシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るアレーアンテナシステムの動作説明に用いるブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るアレーアンテナシステムにおける信号位相の変化例を示す波形図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るアレーアンテナシステムにおける校正処理の説明に用いるフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施形態に係るアレーアンテナシステムにおける校正処理の説明に用いるフローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施形態に係るアレーアンテナシステムにおける校正処理の説明に用いるフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態に係るアレーアンテナシステムの構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係るアレーアンテナシステムの構成を示すブロック図である。
【図９】アレーアンテナの基本構成を示すブロック図である。
【図１０】アレーアンテナにおける位相変動の説明に用いるグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜第１の実施形態＞
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係るアレーアンテナシステムの構成を示すブロック図である。図１に示すように、本発明の第１の実施形態に係るアレーアンテナシステムは、送信系１００と、受信系２００とを有している。
【００１９】
送信系１００は、信号分配部１０１と、移相制御部１０２−１〜１０２−ｎ（ｎは整数）と、ユニークワード（ＵＷ）発生部１０３と、ユニークワード（ＵＷ）移相値変換部１０４と、ユニークワード（ＵＷ）ステップ移相部１０５−１〜１０５−ｎと、乗算部１０６−１〜１０６−ｎと、アンテナ１０７−１〜１０７−ｎとから構成される。
【００２０】
信号分配部１０１は、アンテナ１０７−１〜１０７−ｎに対応して、送信信号を複数の経路Ｐ１〜Ｐｎに分配する。移相制御部１０２−１〜１０２−ｎは、各経路Ｐ１〜Ｐｎの位相補償を行う。ユニークワード発生部１０３は、各経路Ｐ１〜Ｐｎ毎に、ユニークワードＷ１〜Ｗｎを生成する。ユニークワード移相値変換部１０４は、ユニークワード発生部１０３から発生したユニークワードＷ１〜Ｗｎに対する移相値を決定する。なお、各移相値は、ユニークワードＷ１〜Ｗｎを微少位相差±φに変換するものである。ユニークワードステップ移相部１０５−１〜１０５−ｎは、ユニークワード発生部１０３から発生したユニークワードＷ１〜Ｗｎに対して、ユニークワード移相値変換部１０４で決定した移相値により、位相変換を行う。乗算部１０６−１〜１０６−ｎは、各経路Ｐ１〜Ｐｎの送信信号に、微少な位相がユニークワードＷ１〜Ｗｎによって重畳する。アンテナ１０７−１〜１０７−ｎは、信号中継部２５０に向けられており、アンテナアレイを構成している。各経路Ｐ１〜Ｐｎの信号は、アンテナ１０７−１〜１０７−ｎから、信号中継部２５０に向けて送信される。
【００２１】
信号中継部２５０は、送信系１００と受信系２００の間の信号を中継する。信号中継部２５０は、例えば通信衛星である。
【００２２】
受信系２００は、アンテナ２０１と、信号分配部２０２と、ユニークワード（ＵＷ）発生部２０３と、乗算部２０４−１〜２０４−ｎと、同期タイミング検出部２０５と、ユニークワード（ＵＷ）重み付け計算部２０６と、補償位相量計算部２０７とから構成される。
【００２３】
アンテナ２０１は、信号中継部２５０に向けられており、送信系１００のアンテナ１０７−１〜１０７−ｎから、信号中継部２５０を介して送られてきた信号を受信する。信号分配部２０２は、アンテナ２０１の受信信号を、経路Ｐ１〜Ｐｎの信号に分配する。ユニークワード発生部２０３は、送信系のユニークワード発生部１０３からのユニークワードと対応して、各経路Ｐ１〜Ｐｎに対するユニークワードＷ１〜Ｗｎを生成する。乗算部２０４−１〜２０４−ｎは、各経路Ｐ１〜Ｐｎの受信信号と、ユニークワード発生部２０３からのユニークワードＷ１〜Ｗｎとを乗算して、各経路の受信信号を復調する。同期タイミング検出部２０５は、復調出力の相関を検出することで同期タイミングを検出し、ユニークワード発生部２０３からのユニークワードの発生タイミングを制御する。ユニークワード重み付け計算部２０６は、ユニークワードの重み付け量を計算する。補償位相量計算部２０７は、乗算部２０４−１〜２０４−ｎの復調出力から、送信信号の位相差を検出し、送信信号の位相差が補償されるように、送信系１００の移相制御部１０２−１〜１０２−ｎを制御する。
【００２４】
このように、本発明の第１の実施形態では、送信系１００において、各経路Ｐ１〜Ｐｎの送信信号のそれぞれに対して、微少な位相差±φがユニークワードＷ１〜Ｗｎによって重畳される。これにより、通信を維持したまま、送信側の位相差を検出し、位相差を補償することができる。
【００２５】
次に、本発明の第１の実施形態の動作について説明する。以下では、説明を簡単とするため、図２に示すように、２つのアンテナ１０７−１及び１０７−２による２つの経路Ｐ１及びＰ２で送信を行う場合について説明する。
【００２６】
図２において、信号分配部１０１により、送信信号が経路Ｐ１の信号と、経路Ｐ２の信号との２つの経路に分配される。経路Ｐ１の信号は、移相制御部１０２−１を介して、乗算部１０６−１に送られる。経路Ｐ２の信号は、移相制御部１０２−２を介して、乗算部１０６−２に送られる。
【００２７】
ユニークワード発生部１０３で、経路Ｐ１に対するユニークワードＷ１と、経路Ｐ２に対するユニークワードＷ２とが生成される。ユニークワード移相値変換部１０４で、ユニークワードＷ１〜Ｗｎに対する移相値が決定される。ここでは、経路Ｐ１のユニークワードＷ１に対する移相値φ１は、（φ１＝ａ［０，０，０，０］）であり、経路Ｐ２のユニークワードＷ２に対する移相値φ２は、（φ２＝ａ［１，−１，１，−１］）（ａはステップ値）であるとする。
【００２８】
ユニークワードステップ移相部１０５−１及び１０５−２で、ユニークワード発生部１０３から発生したユニークワードＷ１及びＷ２に対して、ユニークワード移相値変換部１０４で決定した移相値により、位相変換が行われる。
【００２９】
このように、本実施形態では、各経路Ｐ１及びＰ２に対するユニークワードＷ１及びＷ２に対して、微少の位相差±φの移相値に変換される。なお、本実施形態では、その際に、ユニークワードの移相値（φＮ＝ＵＷ×ａ）が所望の送信信号電力に影響を与えないような移相ステップ値ａ［ｄｅｇ］に設定する。劣化量Ｇｌｏｓｓの最悪値はアンテナ数Ｎの場合以下の式で決定される。
【００３０】
Ｇｌｏｓｓ＝２０ｌｏｇ１０｛｜１＋ｅｘｐ（ｊφ２）＋…＋ｅｘｐ（ｊφＮ）｜／Ｎ｝
【００３１】
本式から要求される通信劣化量Ｇｌｏｓｓを代入し、影響を与えない値を適切に選択する。
【００３２】
図３に信号位相の変化例を示す。アンテナ１０７−２以降の出力移相を僅かに移相すると、合成された出力も符号の切り替わるタイミングで位相が変化するが、単一のアンテナの移相出力結果よりも移相される量は小さく、また合成電力への影響も小さくなる。この値を通信の所望品質に応じて適切に決定することにより通信を維持したまま校正信号となるユニークワードを重畳することが可能となる。
【００３３】
上述のように、微少の位相差±φの移相値に変換されたユニークワードは、乗算部１０６−１及び１０６−２に送られる。乗算部１０６−１及び１０６−２において、各経路Ｐ１及びＰ２の送信信号に、微少の位相差±φの移相値に変換されたユニークワードＷ１及びＷ２が重畳される。各経路Ｐ１〜Ｐｎの信号は、アンテナ１０７−１〜１０７−ｎから、信号中継部２５０に向けて送信される。
【００３４】
信号中継部２５０を介された信号は、受信系２００のアンテナ２０１で受信され、信号分配部２０２により、各経路Ｐ１及びＰ２の信号に分配され、乗算部２０４−１〜２０４−ｎに送られる。また、乗算部２０４−１及び２０４−２には、ユニークワード発生部２０３から、送信時と同様のユニークワードＷ１及びＷ２が送られる。なお、この例では、同期タイミング検出部２０５により、復調信号の相関を検出して、受信信号とユニークワードＷ１及びＷ２との同期がとられる。乗算部２０４−１及び２０４−２で、受信信号とユニークワードＷ１及びＷ２とを乗算することで、受信信号が復調される。
【００３５】
また、前述したように、送信系１００において、各経路Ｐ１及びＰ２に対するユニークワードＷ１及びＷ２に対して、微少の位相差±φの移相値に変換されている。これにより、送信側の位相差を検出できる。
【００３６】
すなわち、前述したように、送信系１００のユニークワードステップ移相部１０５−１及び１０５−２により、各経路Ｐ１及びＰ２のユニークワードＷ１及びＷ２に対して、微少の位相差±φの移相値に変換されている。ここでは、経路Ｐ１のユニークワードＷ１に対する移相値φ１は、（φ１＝ａ［０，０，０，０］）であり、経路Ｐ２のユニークワードＷ２に対する移相値φ２は、（φ２＝ａ［１，−１，１，−１］）であるとしている。この場合、時間Ｔ１〜Ｔ４での受信系２００での受信電力［Ｅ（Ｔ１），Ｅ（Ｔ２），Ｅ（Ｔ３），Ｅ（Ｔ４）］は以下のように変化する。
【００３７】
Ｅ（Ｔ１）＝ｅｘｐｊ０＋ｅｘｐｊ（θ２＋ａ）
Ｅ（Ｔ２）＝ｅｘｐｊ０＋ｅｘｐｊ（θ２−ａ）
Ｅ（Ｔ３）＝ｅｘｐｊ０＋ｅｘｐｊ（θ２＋ａ）
Ｅ（Ｔ４）＝ｅｘｐｊ０＋ｅｘｐｊ（θ２−ａ）
【００３８】
乗算部２０４−２による経路Ｐ２の信号とユニークワードＷ２との乗算結果は、以下で表される。
【００３９】
［Ｅ（Ｔ１），Ｅ（Ｔ２），Ｅ（Ｔ３），Ｅ（Ｔ４）］［１，−１，１，−１］
＝２ｅｘｐｊ（θ２＋ａ）−２  ｅｘｐｊ（θ２−ａ）
【００４０】
ここで、位相θ２は、アンテナ１０７−２の経路Ｐ２により生じる位相差である。位相補償後の位相差θ２を０［ｄｅｇ］に設定したい場合には、上式の値の複素値が０となるように、移相制御部１０２−２の移相値を設定する。そして、補償位相量計算部２０７は、同様の計算を実行し、上式の値の複素値が０となるように、移相制御部１０２−２の移相値を設定する。このような設定を繰り返すことによって、アンテナ１０７−２の経路Ｐ２により生じる位相差を補償することができる。
【００４１】
また、アンテナ１０７−２の経路Ｐ２により生じる位相差を特定の位相差に設定したい場合には、ユニークワードに重みを付けて［１＋ｂ，−１＋ｂ，１＋ｂ，−１＋ｂ］とする。この場合、乗算部２０４−２による経路Ｐ２の信号と、重みを付けたユニークワードＷ２との乗算結果は、以下で表される。
【００４２】
［Ｅ（Ｔ１），Ｅ（Ｔ２），Ｅ（Ｔ３），Ｅ（Ｔ４）］［１＋ｂ，−１＋ｂ，１＋ｂ，−１＋ｂ］
＝２ｂｅｘｐ（ｊ０）＋２（１＋ｂ）ｅｘｐｊ（θ２＋ａ）＋２（−１＋ｂ）ｅｘｐｊ（θ２−ａ）
【００４３】
所定の位相差θ２＝ｘ［ｄｅｇ］としたい場合は、θ２にｘを代入し，ｂについて方程式を解くことで算出される。これを上記手順と同様に移相値の設定、ユニークワード乗算値で同様の計算の実行を繰り返すことで０に漸近させ、所望の位相に設定を行うことができる。ユニークワードに対する重み付け処理は、ユニークワード重み付け計算部２０６により行うことができる。
【００４４】
これまでの説明では、２つのアンテナ１０７−１及び１０７−２による２つの経路Ｐ１及びＰ２で送信を行う場合であったが、２以上の複数のアンテナによる複数の経路での送信信号の位相補償を行う場合にも、本発明は、同様に適用できる。すなわち、２以上の複数のアンテナの場合には、上述の２つのアンテナ１０７−１及び１０７−２による２つの経路Ｐ１及びＰ２で送信を行う場合の校正処理を、アンテナの数だけ、繰り返して行えばよい。
【００４５】
図４は、ｎ個のアンテナ１０７−１〜１０７−ｎによるｎ個の経路Ｐ１〜Ｐｎで送信を行う場合の位相補償による校正処理を示すものである。
【００４６】
ｎ個のアンテナ１０７−１〜１０７−ｎによるｎ個の経路Ｐ１〜Ｐｎで送信を行う場合には、図４に示すように、アンテナ１０７−２の経路Ｐ２の校正処理が実行される（ステップＳ１０１）。アンテナ１０７−２の経路Ｐ２の校正処理が終了したら、アンテナ１０７−３の経路Ｐ３の校正処理が実行され（ステップＳ１０２）、以下、同様にして、アンテナ１０７−ｎの経路Ｐｎの校正処理（ステップＳ１０３）まで、順に校正処理が実行される。
【００４７】
図５は、ステップＳ１０１、ステップＳ１０２、…、ステップＳ１０３での校正処理を示すフローチャートである。送信系１００において、各経路Ｐ１〜Ｐｎの送信信号に、微少の位相差±φの移相値に変換されたユニークワードＷ１〜Ｗｎが重畳され（ステップＳ２０１）、アンテナ１０７−１〜１０７−ｎから送信される（ステップＳ２０２）。アンテナ１０７−１〜１０７−ｎからの信号は、信号中継部２５０を介して、受信系２００のアンテナ２０１で受信される（ステップＳ２０３）。
【００４８】
受信系２００では、乗算部２０４−１〜２０４−ｎにより、各経路Ｐ１〜Ｐｎの受信信号と、ユニークワード発生部２０３からのユニークワードＷ１〜Ｗｎとが乗算される（ステップＳ２０４）。そして、同期タイミング検出部２０５により、復調出力の相関を検出することで同期タイミングが検出され、受信信号とユニークワードとの同期がとられているかが判定される（ステップＳ２０５）。ステップＳ２０５で、非同期であると判定されると（ステップＳ２０５：Ｎｏ）、同期タイミング検出部２０５により、ユニークワード発生部２０３に対する同期制御が行われる（ステップＳ２０６）。
【００４９】
ステップＳ２０５で、同期がとれていると判定されると（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）、補償位相量計算部２０７により、乗算部２０４−１〜２０４−ｎの復調出力から、送信信号の位相差が演算され（ステップＳ２０７）、送信信号の位相差が補償されるように、送信系１００の移相制御部１０２−１〜１０２−ｎが設定される（ステップＳ２０８）。
【００５０】
複数のアンテナによる複数の経路での送信信号の位相補償を行う場合、位相変動自体はゆっくりとした変動であるため、図４に示したような直列処理が行える。また、各経路Ｐ１〜ＰｎのユニークワードＷ１〜Ｗｎとして直交符号を用いれば、各経路の送信信号の位相補償は、並列処理により、同時に行うことができる。
【００５１】
すなわち、図６に示すように、並列処理では、アンテナ１０７−２の経路Ｐ２の校正処理（ステップＳ３０１）、アンテナ１０７−３の経路Ｐ３の校正処理（ステップＳ３０２）、アンテナ１０７−ｎの経路Ｐｎの校正処理（ステップＳ３０３）が、同時に並列に実行される。
【００５２】
＜第２の実施形態＞
図７は、本発明の第２の実施形態に係るアレーアンテナシステムの構成を示すブロック図である。図７において、送信系３００は、信号分配部３０１と、移相制御部３０２−１〜３０２−ｎと、ユニークワード発生部３０３と、ユニークワード移相値変換部３０４と、ユニークワードステップ移相部３０５−１〜３０５−ｎと、乗算部３０６−１〜３０６−ｎと、アンテナ３０７−１〜３０７−ｎと、送信タイミング通知部３１０とから構成される。信号分配部３０１、移相制御部３０２−１〜３０２−ｎ、ユニークワード発生部３０３、ユニークワード移相値変換部３０４、ユニークワードステップ移相部３０５−１〜３０５−ｎ、乗算部３０６−１〜３０６−ｎ、アンテナ３０７−１〜３０７−ｎは、第１の実施形態における、信号分配部１０１、移相制御部１０２−１〜１０２−ｎ、ユニークワード発生部１０３、ユニークワード移相値変換部１０４、ユニークワードステップ移相部１０５−１〜１０５−ｎ、乗算部１０６−１〜１０６−ｎ、アンテナ１０７−１〜１０７−ｎと同様に構成される。送信タイミング通知部３１０は、送信フレームを通知する。
【００５３】
受信系４００は、アンテナ４０１と、信号分配部４０２と、ユニークワード発生部４０３と、乗算部４０４−１〜４０４−ｎと、同期タイミング検出部４０５と、ユニークワード重み付け計算部４０６と、補償位相量計算部４０７とから構成される。アンテナ４０１、信号分配部４０２、ユニークワード発生部４０３、乗算部４０４−１〜４０４−ｎ、同期タイミング検出部４０５、ユニークワード重み付け計算部４０６、補償位相量計算部４０７は、第１の実施形態における、アンテナ２０１、信号分配部２０２、ユニークワード発生部２０３、乗算部２０４−１〜２０４−ｎ、同期タイミング検出部２０５、ユニークワード重み付け計算部２０６、補償位相量計算部２０７と同様に構成される。
【００５４】
前述の第１の実施形態では、同期タイミング検出部２０５では、復調信号の相関により受信信号とユニークワードとの同期を検出して、ユニークワード発生部２０３からのユニークワードの発生タイミングを制御している。これに対して、この実施形態では、送信タイミング通知部３１０からの送信フレームが同期タイミング検出部２０５に通知され、この送信フレームのタイミングにより、同期が検出される。他の構成については、第１の実施形態と同様である。
【００５５】
＜第３の実施形態＞
図８は、本発明の第３の実施形態に係るアレーアンテナシステムの構成を示すブロック図である。図８において、送信系５００は、信号分配部５０１と、移相制御部５０２−１〜５０２−ｎと、ユニークワード発生部５０３と、ユニークワード移相値変換部５０４と、ユニークワードステップ移相部５０５−１〜５０５−ｎと、乗算部５０６−１〜５０６−ｎと、アンテナ５０７−１〜５０７−ｎと、可変アッテネータ５１１−１〜５１１−ｎとから構成される。信号分配部５０１、移相制御部５０２−１〜５０２−ｎ、ユニークワード発生部５０３、ユニークワード移相値変換部５０４、ユニークワードステップ移相部５０５−１〜５０５−ｎ、乗算部５０６−１〜５０６−ｎ、アンテナ５０７−１〜５０７−ｎは、第１の実施形態における、信号分配部１０１、移相制御部１０２−１〜１０２−ｎ、ユニークワード発生部１０３、ユニークワード移相値変換部１０４、ユニークワードステップ移相部１０５−１〜１０５−ｎ、乗算部１０６−１〜１０６−ｎ、アンテナ１０７−１〜１０７−ｎと同様に構成される。
【００５６】
受信系６００は、アンテナ６０１と、信号分配部６０２と、ユニークワード発生部６０３と、乗算部６０４−１〜６０４−ｎと、同期タイミング検出部６０５と、ユニークワード重み付け計算部６０６と、補償位相量計算部６０７とから構成される。アンテナ６０１、信号分配部６０２、ユニークワード発生部６０３、乗算部６０４−１〜６０４−ｎ、同期タイミング検出部６０５、ユニークワード重み付け計算部６０６、補償位相量計算部６０７は、第１の実施形態における、アンテナ２０１、信号分配部２０２、ユニークワード発生部２０３、乗算部２０４−１〜２０４−ｎ、同期タイミング検出部２０５、ユニークワード重み付け計算部２０６、補償位相量計算部２０７と同様に構成される。
【００５７】
本実施形態では、送信系５００の信号分配部５０１の後段に、可変アッテネータ５１１−１〜５１１−ｎが設けられている。そして、この可変アッテネータ５１１−１〜５１１−ｎの減衰量が補償位相量計算部６０７により制御される。このように、本実施形態では、各経路Ｐ１〜Ｐｎの信号の振幅をフィードバックで変更することができる。
【００５８】
なお、アレーアンテナシステムの全部または一部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【００５９】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【符号の説明】
【００６０】
１００，３００，５００：送信系
１０１３０１，５０１：信号分配部
１０２−１〜１０２−ｎ，３０２−１〜３０２−ｎ，５０２−１〜５０２−ｎ：移相制御部
１０３，３０３，５０３：ユニークワード発生部
１０４，３０４，５０４：ユニークワード移相値変換部
１０５−１〜１０５−ｎ，３０５−１〜３０５−ｎ，５０５−１〜５０５−ｎ：ユニークワードステップ移相部
１０６−１〜１０６−ｎ，３０６−１〜３０６−ｎ，５０６−１〜５０６−ｎ：乗算部
１０７−１〜１０７−ｎ，３０７−１〜３０７−ｎ，５０７−１〜５０７−ｎ：アンテナ
２００，４００，６００：受信系
２０１，４０１，６０１：アンテナ
２０２，４０２，６０２：信号分配部
２０３，４０３，６０３：ユニークワード発生部
２０４−１〜２０４−ｎ，４０４−１〜４０４−ｎ，６０４−１〜６０４−ｎ：乗算部
２０５，４０５，６０５：同期タイミング検出部
２０６，４０６，６０６：ユニークワード重み付け計算部
２０７，４０７，６０７：補償位相量計算部
２５０，４５０，６５０：信号中継部
３１０：送信タイミング通知部
５１１−１〜５１１−ｎ：可変アッテネータ
【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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