專利名稱：陣列天線接收裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種陣列天線接收裝置，特別是涉及一種備有修正多個接收支路中的相位(延遲)及振幅信息的變動的校正裝置的陣列天線接收裝置。
背景技術：
現在，在蜂窩移動通信系統等中，研究了接收方向圖形成方式以信號的高速/高質量化、增大加入者的人數為目的，使用由相關性高的多個天線元件構成的陣列天線接收裝置，按照對期望信號的到來方向增大接收增益、對來自其他用戶的干擾或由延遲波所造成的干擾而減小接收增益那樣，形成接收方向圖的方式。
可是，具有多個天線無線接收部的陣列天線接收裝置中，一般來說與各天線元件連接的天線無線接收部中的振幅及相位，是獨立地時刻地變化，在接收方向圖形成時需要對它們進行補償。此操作稱為校正(calibration)。
現在，作為這種校正方法，例如如特開平11-46180號公報(陣列天線無線接收裝置的校正裝置)所述，將已知的校正信號輸入到與各天線元件連接的各無線接收部，使用將校正信號解調之后的結果，對獨立地時刻變化的各無線接收部的相位(延遲)及振幅進行補償。
圖1是表示上述公報中所述的進行校正的陣列天線接收裝置的框圖。圖1的陣列天線接收裝置，由陣列天線901、多路復用電路9031～903N、對應各天線元件的天線1無線接收部9041～天線N無線接收部904N、對應用戶數的用戶1信號處理部9051～用戶M信號處理部905M、校正用信號發生部906、校正用無線發送部907、功率級可變電路908、N分配器909、校正信號處理部910構成。這里N分配器的N與天線元件(多路復用電路)數相當。
天線901，由N個天線元件9021～902N構成。N個天線元件9021～902N，臨近地配置使各個天線元件的接收信號使其具有相關性，對期望信號及多個干擾信號多路復用后的信號進行接收。為了區別于通常的多樣性構成，天線元件數N設置3以上。
多路復用電路9031～903N，將N分配器909的N個輸出和天線元件9021～902N的輸出作為輸入，進行無線頻帶下的多路復用，并輸出到天線1無線接收部9041～天線N無線接收部904N。多路復用方法沒有特別限制，例如編碼多路復用。
天線1無線接收部9041～天線N無線接收部904N，由低噪聲放大器、頻帶限制濾波器、混頻器、局部發射器、AGC(自動增益控制器)、正交檢波器、低通濾波器、模數/轉換器(ADC)等設備構成。這里，以天線N無線接收部904N為例，天線N無線接收部904N將多路復用電路903N的輸出輸入、并進行輸入信號的放大、從無線頻帶向基帶的頻率轉換、正交檢波、模數/轉換等，輸出到用戶1信號處理部9051～用戶M信號處理部905M及校正信號處理部910。
校正信號處理部910，被輸入天線1無線接收部9041～天線N無線接收部904N的輸出，提取輸入信號內的校正信號，檢測出天線1相位/振幅信息～天線N相位/振幅信息，并輸出到用戶1信號處理部9051～用戶M信號處理部905M。再者，可以提取輸入信號中多路復用的校正信號。
用戶1信號處理部9051～用戶M信號處理部905M，將天線1無線接收部9041～天線N無線接收部904N的輸出、和校正信號處理部910輸出的天線1相位/振幅信息～天線N相位/振幅信息作為輸入。然后，對天線1無線接收部9041～天線N無線接收部904N的輸出，用天線1相位/振幅信息～天線N相位/振幅信息進行修正的同時，針對各個用戶，對用戶信號到來方向增大接收增益、對其來自他用戶的干擾或由延遲波所造成的干擾，減小接收增益，以上述這樣形成接收方向圖，通過接收方向圖將接收的用戶1解調信號～用戶M解調信號輸出。
校正用信號發生部906在基帶生成校正信號，并輸出給校正用無線發送部907。校正用無線發送部907，將作為校正用信號發生部906輸出的基帶校正信號作為輸入，進行數/模轉換、進行從基帶向無線頻帶的頻率變換等，并輸出給功率級可變部908。
功率級可變部908，將作為校正用無線發送部907輸出的、與由天線元件9021～902N接收的信號同一頻帶的校正信號作為輸入，以任意的功率級輸出給分配器909。N分配器909對作為功率級可變部908的輸出的無線頻帶的校正信號進行N分配，并分別輸出給N個多路復用電路9031～903N。
通過N個天線元件9021～902N接收的各信號中，包含有期望(用戶)信號成分和干擾信號成分及熱噪音。還有，期望信號成分、干擾信號成分中分別存在多路徑成分。通常，這些個信號成分從不同的方向到來。
圖1的陣列天線接收裝置，使用由N個天線元件9021～902N接收的各信號的相位/振幅信息，識別到來方向不同的各信號成分，并形成接收方向圖。
此時，通過天線1無線接收部9041～天線N無線接收部904N的構成設備，在各無線接收部內部產生相位/振幅變動后，與由原來的天線元件9021～902N所接收的各信號的相位/振幅信息不同的信息，無法付與用戶1信號處理部9051～用戶M信號處理部905M，不能正確地識別各信號成分，因而不能形成理想的接收方向圖。
于是，將與由天線元件9021～902N接收的信號同一頻帶的校正信號在接收信號上多路復用，在校正信號處理部910中，檢測從天線1無線接收部9041～天線N無線接收部904N的各輸出中所提取出的校正信號的相位/振幅信息，由此對被對付與給用戶1信號處理部9051～用戶M信號處理部905M的相位/振幅信息施以修正。
這樣通過將校正信號多路復用，在陣列天線接收裝置運行時也可以校正。即，校正信號處于多路復用在來自移動機器的接收信號中的狀態，可以只提取校正信號成分。例如編碼多路復用。
另外，天線1無線接收部9041～天線N無線接收部904N中包含有非線性電路(特別是AGC)，由于根據接收功率級不同相位/振幅的變動的方式不同，通過功率級可變電路908使校正信號功率級變化的同時，提取天線1無線接收部9041～天線N無線接收部904N的各輸出的校正信號，并通過檢測出相位/振幅信息，針對各個校正信號功率級，決定施加在用戶1信號處理部9051～用戶M信號處理部905M上的相位/振幅信息的修正量。
具有這種校正機構的陣列天線接收裝置，在其運行時，即使在天線1無線接收部9041～天線N無線接收部904N的內部產生相位/振幅變動，也可以對付與用戶1信號處理部9051～用戶M信號處理部905M的相位/振幅信息進行修正。另外，也可進行對應接收信號的功率級別的高精度校正。因此，圖1的陣列天線接收裝置，使用由N個天線元件9021～902N接收的各信號的相位/振幅信息，識別到來方向不同的各信號成分，能夠形成理想的接收方向圖。
但是，上述的現有的陣列天線接收裝置中，有如下的問題。即，第1問題點為，在系統運行時進行校正的情況下，不能對全部接收支路進行最佳校正。其理由為從各天線元件輸入的接收信號(來自移動機器的通信信號、噪音、其他系統的干擾信號)的大小由于受到衰減等影響而具有很大的波動性，在固定的相等功率，各接收支路中輸入的校正信號、和作為干擾信號的來自天線元件的接收信號之比相差很大。
另外，第2問題點為，在某個接收支路發生故障的情況下，不能進行高精度的校正。其理由為不具備判定校正信號的信號品質的機構、及將發生故障的接收支路排除的機構。
第3問題點為，在系統運行時進行校正，會使陣列天線接收裝置的接收靈敏度劣化。其理由為對于從陣列天線輸入的移動機器的通信信號(期望波)來說，校正信號全都是干擾波，特別是輸入高級的校正信號的情況下，干擾信號成分會變大。
第4問題點為，在系統運行時進行校正，會使系統的用戶數量減少。其理由為，校正信號為干擾波、使來自移動機器的用戶信號和干擾信號之比降低，無線基站裝置為了以期望的信號品質進行解調，就要令移動機器提高發送功率。
發明內容
本發明的目的在于提供一種陣列天線接收裝置及陣列天線接收信號的校正方法，其能夠對于所有的接收支路進行最適當的校正，即使接收支路中發生故障也能進行高精度的校正，而且，幾乎不會導致接收靈敏度的劣化，蜂窩系統中的用戶數量也幾乎不會減少。
為了達成所述目的，本發明的陣列天線接收裝置，其特征在于，備有多個天線元件；輸出校正信號的機構；將所述校正信號分配成所述多個天線元件數量的機構；將分配的校正信號分別多路復用到從所述多個天線元件輸入的信號中的多個多路復用機構；每個規定的校正周期中分別從所述多路復用機構的輸出信號中提取解調校正信號，對校正信號的SIR(信號干擾比)值進行計算的同時，將計算出的SIR值和預先設定的SIR閾值進行比較，只在計算出的SIR超過SIR閾值時，將校正信號的接收支路信息及解調結果輸出的多個SIR計算機構；儲存每個接收支路中預先設定的基準解調結果的機構；在每個接收支路中根據所述解調結果和對應于所述儲存機構的支路的基準解調結果檢測出振幅/相位信息的修正量的機構；以及，根據所述修正量對用戶信號進行修正的機構。
另外，為了達成所述目的，本發明的陣列天線接收裝置，其特征在于，備有多個天線元件；輸出校正信號的機構；將來自所述多個天線元件的輸出信號和所述校正信號多路復用的多個多路復用機構；切換所述輸出機構和所述多個多路復用機構之間的連接，向所述多個多路復用機構時分地供給校正信號的機構；與所述供給機構的時分供給的校正信號的供給動作同步，對依次從各個被選擇的1個多路復用機構的輸出信號中提取解調出校正信號，計算校正信號的SIR值的同時，將計算出的SIR值和預先設定的SIR閾值進行比較，只在計算出的SIR超過SIR閾值時將校正信號的接收支路信息及解調結果輸出的多個SIR計算機構；儲存每個接收支路中預先設定的基準解調結果的機構；在每個接收支路中根據所述解調結果和所述儲存機構所對應的支路的基準解調結果檢測出振幅/相位信息的修正量的機構；以及，根據所述修正量對用戶信號進行修正的機構。
另外，為了達成所述的目的，本發明提供了一種陣列天線接收信號的校正方法，其特征在于，包括將輸入多個天線元件的每一個中的各個接收信號和分配給所述多個天線元件的每一個中的各個校正信號進行多路復用的步驟；從所述多路復用的信號中提取解調校正信號，對校正信號的SIR(信號干擾比)值進行計算的步驟；將計算出的SIR值和預先設定的SIR閾值進行比較，只在計算出的SIR值超過SIR閾值時將校正信號的接收支路信息及解調結果輸出的步驟；在每個接收支路中，根據所述解調結果和預先設定的基準解調結果檢測出振幅/相位信息修正量的步驟；根據所述修正量對用戶信號進行修正的步驟。
另外，為了達成上述目的，本發明提供了一種陣列天線接收信號的校正方法，其特征在于，包括將輸入多個天線元件的每一個中的接收信號和分配給所述多個天線元件的每一個中的校正信號進行多路復用的步驟；與通過分時進行的校正信號的供給動作同步，依次從各個被選擇的1個多路復用信號中將校正信號提取解調，對校正信號的SIR(信號干擾比)值進行計算的步驟；將計算出的SIR值和預先設定的SIR閾值進行比較，只在計算出的SIR值超過SIR閾值時將校正信號的接收支路信息及解調結果輸出的步驟；在每個接收支路中，根據所述解調結果和預先設定的基準解調結果檢測出振幅/相位信息修正量的步驟；根據所述修正量對用戶信號進行修正的步驟。
圖1是表示現有示例的陣列天線接收裝置的框圖。
圖2是表示本發明的陣列天線接收裝置的第1實施方式的構成框圖。
圖3是表示圖2的實施方式的各接收支路中的校正信號及用戶信號的功率分布的圖。
圖4是表示圖2的實施方式的各接收支路中的非同步校正周期的一個示例的圖。
圖5是對第1實施方式的基準解調結果和校正信號的解調結果的關系進行說明的圖。
圖6是表示本發明的第2實施方式的框圖。
圖7是表示進行第2實施方式的1對N開關切換時的校正周期的示例的圖。
圖8是表示本發明的第3實施方式的框圖。
圖9是表示本發明的第4實施方式的框圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖對本發明的實施方式進行詳細地說明。
(第1實施方式)圖2表示本發明的陣列天線接收裝置的第1實施方式的構成的框圖。圖2中，陣列天線101，由N個天線元件1021～102N構成，這些天線元件以各個元件的相關性較高的方式臨近配置。
多路復用電路1031～103N，分別與天線元件1021～102N相連接。在多路復用電路1031～103N中，被輸入了自校正用無線發送部107輸出、由N分配器109分配的校正信號，和各天線元件1021～102N的輸出。進行無線頻帶的多路復用后，輸出到與各多路復用電路1031～103N分別連接的天線1無線接收部1041～天線N無線接收部104N。
天線1無線接收部1041～天線N無線接收部104N，由低噪聲放大器、頻帶限制濾波器、混頻器、局部發射器、總接收功率檢測部、AGC(自動增益控制部)、正交檢波器、低通濾波器、模數/轉換器等構成，其輸出分別與用戶1信號處理部1051～用戶M信號處理部105M及SIR(信號干擾比)計算處理部1111～SIR計算處理部111N相連接。SIR計算處理部1111～SIR計算處理部111N，分別對應天線1無線接收部1041～天線N無線接收部104N設置。
進行校正信號的提取和解調及SIR計算的SIR計算處理部1111～SIR計算處理部111N的輸出，與校正信號處理部110連接，可任意設定校正所必需的SIR閾值的SIR閾值設定部112的輸出，與SIR計算處理部1111～SIR計算處理部111N相連接。再者，將校正信號變為編碼多路復用信號后，為了提取校正信號要進行反擴散。
基準校正結果儲存部113，與校正信號處理部110連接，向每個接收支路輸出基準解調結果(基準解調字符點)。
校正信號處理部110，將SIR計算處理部1111～SIR計算處理部111N的輸出的接收支路信息(表示哪個支路接收了信息的信號)及解調結果(解調字符點)、和基準校正結果儲存部113的輸出的基準解調結果作為輸入。然后，校正信號處理部110，對這些解調結果和基準解調結果進行比較，檢測出天線1振幅/相位信息～天線N振幅/相位信息(表示解調結果和基準解調結果的振幅/相位的差分＝修正信息)，并分別輸出到用戶1信號處理部1051～用戶M信號處理部105M。
校正用信號發生部106，在基帶生成校正信號，并輸出到校正用無線發送部107。再者，令校正用信號發生部106，能夠生成任意字符圖作為校正信號。
校正用無線發送部107，將校正用信號發生部106的輸出的基帶的校正信號作為輸入，進行數/模轉換、從基帶向無線頻帶的頻率變換等，并輸出到N分配器109。將從校正用無線發送部107輸入的校正信號分配為接收支路數N的N分配器109的輸出，分別與多路復用電路1031～103N相連接。
下面，對第1實施方式的動作進行說明。首先，陣列天線101由N個天線元件1021～102N構成，這N個天線元件臨近配置，使各個天線元件中的接收信號具有較高的相關性。雖然天線元件接收到與移動機器間的通信信號(以下稱用戶信號)及多個干擾信號多路復用后的信號，但實際上天線元件數一增多，位置不相鄰的天線元件間的相關性也變低，接收的多路復用信號的功率大小具有很大的波動性。即，陣列天線接收裝置的各天線元件中輸入了不同的功率。
多路復用電路1031～103N，分別與天線元件1021、102N相連接，并輸入由N分配器109分配為N個輸出的校正信號、和各天線元件1021～102N的輸出，進行無線頻帶的多路復用，并輸出給與多路復用電路1031～103N分別連接的天線1無線接收部1041～天線N無線接收部104N。
這里，用校正用信號發生部106生成的基帶校正信號，用校正用無線發送部107放大和頻率變換、并作為已知信號發送。若想令校正信號影響下的用戶信號的接收靈敏度劣化為0.2dB以下，等于說噪聲功率級只能惡化到0.2dB，因此若認為噪聲功率級為0，和校正信號功率級的功率比x為，根據0.2＞10×log(100/10+10x/10)x＜-13.267dB。因此，為了基本不對陣列天線接收裝置的接收靈敏度有影響，必須令校正信號的發送功率為低于噪聲功率-13.267dB以下的固定功率。
這里，從多路復用電路1031～103N輸出的是校正信號、用戶信號、其他系統的干擾信號、熱噪聲，將這些個的總計作為總接收功率，由于校正信號和熱噪聲為固定的功率，從各多路復用電路輸出到天線1無線接收部1041～天線N無線接收部104N的總接收功率的差，就是從天線元件被輸入的“用戶信號及其他系統的干擾信號”的差。
天線1無線接收部1041～天線N無線接收部104N，進行放大和頻率變換及模/數轉換，由天線無線接收部內的AGC將輸出功率控制為恒定的值。因此，天線無線接收部的輸出中的校正信號的功率比，若用戶信號及其他系統的干擾信號小則將比例增大，若用戶信號及其他系統的干擾信號大則將比例減小。
為了簡化說明，只側重于校正信號和通信信號(用戶信號)，N個接收支路中的功率分布如圖3所示(用AGC進行增益控制之前)。圖3(a)～(c)為N個接收支路中只輸入有校正信號的狀態，圖3(d)～圖3(f)為N個接收支路中被輸入有同一級的校正信號及不同功率的通信信號的狀態。
為了用AGC控制來自天線無線接收部的輸出為固定的功率，如圖3(d)～(f)所示保持每個接收支路中校正信號和用戶信號之比不變，以相同功率從各無線接收部輸出。因此，在各SIR計算處理部將校正信號提取及解調，并將校正信號的SIR計算后，得到支路1的SIR＞支路2的SIR＞支路N的SIR。
在校正中為了增大校正信號的SIR，雖然一般可以用延長進行平均化的時間的方法，但是為了確保校正中所必需的SIR，必要的平均化時間的長度為，支路1＜支路2＜支路N。即，在SIR計算處理部1111～SIR計算處理部111N中以最短的校正周期輸出接收支路信息及解調結果的是接收支路1，然后是接收支路2，最后是接收支路N的順序，并且各個校正周期都不相同。
圖4表示各接收支路具有不同的校正周期的形態。所謂校正周期，為在各SIR計算處理部中，從輸出接收支路信息及解調結果到輸出重新輸出接收支路信息及解調結果的時間。
SIR閾值設定部112可以對校正信號的SIR閾值任意地進行設定，將設定后的SIR閾值輸出到SIR計算處理部1111～SIR計算處理部111N。SIR計算處理部1111～SIR計算處理部111N分別從由天線1無線接收部1041～天線N無線接收部104N輸出的總接收信號中提取及解調校正信號，并對各個校正信號的SIR進行計算。
在各SIR計算處理部中，將計算后的校正信號的SIR值和來自SIR閾值設定部12的SIR閾值進行比較，只從計算后的校正信號的SIR值超過SIR閾值的SIR計算處理部，輸出接收支路信息和校正信號的解調結果到校正信號處理部110。此時，如所述，每個接收支路或者即使同一個支路的每一時間，校正周期都不相同，各SIR計算處理部，計算校正信號的SIR，進行SIR值和SIR閾值的比較直到計算后的SIR值超過SIR閾值，在SIR值超過SIR閾值的時刻，將接收支路信息和校正信號的解調結果輸出給校正信號處理部110。
還有，在即使大功率的用戶信號或其他系統的干擾信號從各天線元件輸入、并經過了足夠的獲得SIR的平均化時間(例如1分鐘)，在各SIR計算處理部中計算后的校正信號的SIR也沒有超過來自SIR閾值設定部112的SIR閾值的情況下，該SIR計算處理部將接收支路信息及故障檢測信號輸出給校正信號處理部110。
超過SIR閾值后從SIR計算處理部1111～SIR計算處理部111N輸出的解調結果，可以考慮能確保校正中所必需的精度。因此，校正信號處理部110，將輸入進來的來自各SIR計算處理部的解調結果，和來自基準校正結果部113的每個接收支路的基準解調結果、即對應的接收支路的基準解調結果進行比較，提取每個支路中振幅/相位的變動部分并更新修正量，再輸出給用戶1信號處理部1051～用戶M信號處理部105M。
這里，所謂作為基準校正結果儲存部113輸出的基準解調結果，為N個接收支路中使振幅/相位特性一致的各接收支路的基準字符點，從對應這些各基準字符點的各SIR計算處理部輸出的解調結果(字符點)的變動部分計算出修正量。圖5表示某個接收支路中的基準字符點(Iref，Qref)、和從該支路中連接的SIR計算處理部的解調結果(In，Qn)的關系。
另外，校正信號處理部110，被從SIR計算處理部輸入了接收支路信息及故障檢測信號的情況下，認為該支路中發生了故障，控制用戶1信號處理部1051～用戶M信號處理部105M以令來自該支路的用戶信號無效。
用戶1信號處理部1051～用戶M信號處理部105M，將天線1無線接收部1041～天線N無線接收部104N的輸出、和從校正用信號處理部110依次輸出的天線1振幅/相位信息～天線N振幅/相位信息作為輸入，用天線1振幅/相位信息～天線N振幅/相位信息對天線1無線接收部1041～天線N無線接收部104N的輸出進行修正的同時，針對各個用戶，對用戶信號到來方向增大接收增益，對來自其他用戶的干擾或由延遲波產生的干擾減小接收增益，如以上這樣形成接收方向圖，并通過接收方向圖將接收的用戶1解調信號～用戶M解調信號輸出。
這樣，使用幾乎沒有使用戶信號劣化的固定功率的校正信號，進行平均化處理直到從各無線接收部提取的校正信號的SIR值超過SIR閾值，只在達到閾值的情況下將校正信號的解調結果(In，Qn)輸出，通過和作為基準的解調結果(Iref，Qref)進行比較，可以得到對于各接收支路效率最佳的校正周期、并且進行保持有一定校正精度的校正。另外，可以排除發生故障的接收支路。
(第2實施方式)圖6是表示本發明的陣列天線接收裝置的第2實施方式的框圖。再者，對圖6中與圖2相同的部分附以相同符號，并省略詳細說明。和圖2不同之處在于，用1對N開關切換部114將校正信號分時地供給到多路復用電路1031～103N來代替N分配器109。
多路復用電路1031～103N，分別與天線元件1021～102N及1對N開關切換部114的N個輸入相連接。多路復用電路1031～103N，將天線元件1021～102N的輸出，和從校正用無線發送部107輸出的、通過1對N開關切換部114只供給到任意的只1個多路復用電路的校正信號一起作為輸入，進行在無線頻帶下的多路復用，并輸出給分別與各多路復用電路1031～103N連接的天線1無線接收部1041～天線N無線接收部104N。
進行校正信號的提取和解調及SIR的計算的SIR計算處理部1111～SIR計算處理部111N的輸出，連接到校正信號處理部110及1對N開關切換部114，對校正中必需的SIR閾值進行任意設定的SIR閾值設定部112的輸出，與SIR計算處理部1111～SIR計算處理部111N相連接。再者，將校正信號變為編碼多路復用信號后，為了提取校正信號要進行反擴散。
校正用無線發送部107，將作為校正用信號發生部106的輸出的基帶校正信號作為輸入，進行數/模轉換、從基帶向無線頻帶的頻率變換等，并輸出到1對N開關切換部114。將從校正用無線發送部107輸入的校正信號，輸出到任意的只1個多路復用電路的1對N開關切換部114的N個輸出，分別與多路復用電路1031～103N相連接。
下面，對實施方式2的動作進行說明。再者，對與第1實施方式相同的動作簡單地說明。
1對N開關切換部114將作為校正用無線發送部107的輸出的校正信號作為輸入，并將校正信號只輸出到連接著的N個多路復用電路1031～103N中任意1個多路復用電路中。另外，在1對N開關切換部114中被從各SIR計算處理部輸入接收支路信息及解調結果，在1對N開關切換部114中根據支路信息進行切換和多路復用電路的連接的控制。
例如，1對N開關切換部114順序切換為與多路復用電路1031、1032、…、103N相接。再者，只令來自通過1對N開關切換部114連接著的接收支路所對應的SIR計算處理部的輸出信號有效，令來自沒有連接上的SIR計算處理部的輸出信號無效。
多路復用電路1031～103N，分別與天線元件1021～102N相連接，將通過1對N開關切換部114只向任意的1個多路復用電路輸入的校正信號、和各天線元件1021～102N的輸出作為輸入，并進行無線頻帶下的多路復用，輸出到與各多路復用電路1031～103N分別連接的天線1無線接收部1041～天線N無線接收部104N。即，在多路復用電路中，從天線元件輸入的信號和校正信號被多路復用的，只有由1對N開關切換部114選擇的多路復用電路，從其他的多路復用電路輸出的只是從天線元件輸入的接收信號。
SIR閾值設定部112，可以將校正信號SIR的閾值任意地進行設定，并將設定后的SIR閾值輸出。各SIR計算處理部，與第1實施方式相同，從天線無線接收部輸出的接收信號中提取及解調出校正信號，并計算校正信號的SIR。另外，將各SIR計算處理部中計算出的校正信號的SIR，與來自SIR閾值設定部112的閾值進行比較，只將來自計算出的SIR值超過SIR閾值的SIR計算處理部的接收支路信息和校正信號的解調結果輸出給校正信號處理部110。
此時，通過1對N開關切換部114，依次切換N個多路復用電路，與其對應N個SIR計算處理部對校正信號的SIR依次進行計算，并將計算出的SIR值和SIR閾值進行比較。這樣，每個通過1對N開關切換部114的分時所確定的規定周期，依次用SIR計算部對SIR進行計算，在計算出的SIR值超過SIR閾值的時刻，將接收支路信息和校正信號的解調結果輸出給校正信號處理部110。
校正信號處理部110，將解調結果和來自基準校正結果儲存部113的對應的接收支路的基準解調結果進行比較，提取支路的振幅/相位的變動部分來更新修正量，并輸出給各用戶信號處理部。此校正信號處理部110的動作與圖2相同。再者，來自各SIR計算處理部的接收支路信息等被輸出給1對N開關切換部114，1對N開關切換部114根據該信息切換與多路復用電路的連接。
另外，在即使大功率的用戶信號或其他系統的干擾信號從各天線元件輸入、并經過了足夠的獲得SIR的平均化時間(例如1分鐘)，以各SIR計算處理部中計算后的校正信號的SIR也沒有超過來自SIR閾值設定部112的SIR閾值的情況下，與第1實施方式相同，該SIR計算處理部將接收支路信息及故障檢測信號輸出給校正信號處理部110。
這樣，使用幾乎沒有使用戶信號劣化的固定功率的校正信號及只對任意1個多路復用電路供給校正信號的1對N開關，進行平均化處理直到從各無線接收部提取的校正信號的SIR值超過SIR閾值，只在達到閾值的情況下將校正信號的解調結果(In，Qn)輸出，通過和作為基準的解調結果(Iref，Qref)進行比較，能夠對各接收分支，進行分時地保持有一定校正精度的校正。進行本實施方式的控制時的校正周期的形式如圖7所示。
(實施方式3)圖8是表示本發明的陣列天線裝置的第3實施方式的構成的框圖。再者，圖8中與圖6相同的部分附以相同的符號并省略詳細說明。與圖2的實施方式不同之處在于，用功率級可變部108對每個接收支路進行發送功率控制。其他的構成與實施方式2相同。
進行校正信號的提取和解調及SIR的計算的SIR計算處理部1111～SIR計算處理部111N輸出的一方，與校正信號處理部110和1對N開關切換部114連接，對校正中所必需的SIR閾值進行任意設定的SIR閾值設定部112的輸出，與SIR計算處理部1111～SIR計算處理部111N相連接。另外，SIR計算處理部1111～SIR計算處理部111N的輸出的另一方，與能量級可變部108相連接。再者，在將校正信號變為編碼多路復用信號后，為了提取校正信號，要進行反擴散。
校正用無線發送部107，將作為校正用信號發生部106的輸出的基帶的校正信號作為輸入，進行數/模轉換、從基帶向無線頻帶的頻率變換等，其輸出與功率級可變部108相連接。功率級可變部108，按照從各SIR計算部輸出的發送功率控制信號，對從校正用無線發送部107輸入的校正信號進行發送功率控制，其輸出與1對N開關切換部114相連接。
這里，所謂從SIR計算部輸出的發送功率控制信號，為對應計算出的SIR值對校正信號的發送功率進行控制的信號，是令SIR值越小校正信號的發送功率越大、SIR值越大校正信號的發送功率越小，這樣來進行控制的信號。
下面，對實施方式3的動作進行說明。SIR閾值設定部112可對校正信號的SIR閾值進行任意設定，并輸出設定后的SIR閾值。SIR計算處理部1111～SIR計算處理部111N，分別從天線1無線接收部1041～天線N無線接收部104N輸出的接收信號中提取及解調出校正信號，并計算校正信號的SIR值。
只從用各天線無線接收部計算出的校正信號的SIR，超過從SIR閾值設定部112輸出的SIR閾值的SIR計算處理部中，將接收支路信息和解調結果輸出給校正信號處理部110及1對N開關切換部114。另外，SIR計算處理部1111～SIR計算處理部111N，對各接收支路中的校正信號的瞬時SIR進行計算，并為了進行校正信號的發送功率控制，對功率級可變部108輸出所述那種發送功率控制信號。
功率級可變部108，將從校正用無線發送部107輸出的固定級的校正信號作為輸入，根據從各SIR計算處理部輸出的發送功率控制信號，進行校正信號的發送功率的控制，在通過1對N開關切換部114連接的接收支路中，將功率最優化后的校正信號輸出。本實施方式中，輸出發送功率控制信號的是輸入了校正信號的任意1個SIR計算處理部，具有在該接收支路中縮短校正周期的效果。再者，除進行發送功率控制以外的動作與第2
(第4實施方式)第9圖是表示本發明的陣列天線接收裝置的第4實施方式的框圖。與第2圖的第1實施方式不同之處在于，使用BER計算處理部1151～115N代替SIR計算處理部1111～111N，使用BER閾值設定部116代替SIR閾值設定部112。其他的構成和圖2相同。
雖然第1實施方式中，在SIR計算處理部1111～SIR計算處理部111N中，對從各個天線無線接收部中提取的校正信號的SIR進行了計算，但測定信號品質也可以用其他的方法。本實施方式中，用BER計算處理部1151～115N計算校正信號的誤碼率(Bit Error Rate)，BER閾值設定部116輸出BER閾值。這樣使用BER代替SIR也可以獲得完全相同的效果。
另外，在第4實施方式中也可和第2實施方式同樣，用1對N開關切換部114分時地切換多路復用電路，或者也可和第3實施方式同樣，用功率級可變部108對校正信號的發送功率進行控制。
再者，以上的實施方式中，雖以使用令天線元件間的相關性較高的方式進行配置的陣列天線的接收裝置作為示例進行說明，但本發明，不限于此，使用令天線元件間的相關性較低的方式進行配置的天線的接收裝置也可以使用。
(生產上的可應用性)如以上所說明的，本發明具有如下效果。即，第1效果為在各接收支路中，可以實現具有效率最佳的校正周期，并且保證一定的校正精度的校正方法。其理由為在每個支路中獨立地進行校正，持續校正的周期，直到在每個接收支路中計算出的校正信號的SIR值超過設定的SIR閾值。
第2效果為能夠提供一種排除發生故障的接收支路的校正方法。其理由為在各接收支路中，不能確保校正信號的品質(必要的SIR或BER)的情況下，令來自該接收支路的接收信號信息無效。
第3效果為能夠提供一種基本不因校正信號的原因導致和移動機器間的用戶信號(期望波)的接收靈敏度劣化的校正方法。其理由為由于將噪聲功率足夠小的固定級的校正信號輸入到各天線無線接收部中，噪聲功率級幾乎不會上升。另外，即使在進行校正信號的發送功率控制的情況下，由于輸出適當功率的校正信號到1個接收支路中，幾乎對用戶信號的接收靈敏度沒有影響。
第4效果為能夠提供一種基本不減少蜂窩系統的用戶數量的校正方法。其理由為由于向各天線無線接收部中輸入比噪聲功率足夠小的固定級的校正信號，并在各接收支路中持續平均化處理直道獲得用于進行校正所必需的SIR，不會使校正信號成為干擾信號并使來自移動機器的用戶信號和干擾信號之比惡化，基站也不會為了以期望的信號品質進行解調而令移動機器增加發送功率。
權利要求
1.一種陣列天線接收裝置，其特征在于，備有多個天線元件；輸出校正信號的機構；將所述校正信號分配成所述多個天線元件數量的機構；將分配的校正信號分別多路復用到從所述多個天線元件輸入的信號中的多個多路復用機構；分別從所述多路復用機構的輸出信號中提取解調出校正信號，計算校正信號的SIR(信號干擾比)值，并且將計算出的SIR值和預先設定的SIR閾值進行比較，只在計算出的SIR超過SIR閾值時，將校正信號的接收支路信息及解調結果輸出的多個SIR計算機構；儲存每個接收支路中預先設定的基準解調結果的機構；在每個接收支路中，根據所述解調結果和對應于所述儲存機構的支路的基準解調結果，檢測出振幅/相位信息的修正量的機構；以及，根據所述修正量對用戶信號進行修正的機構。
2.根據權利要求1所述的陣列天線接收裝置，其特征在于，所述校正信號的功率，是比無線基站裝置的接收機內的噪聲功率足夠小的固定功率。
3.根據權利要求1所述的陣列天線接收裝置，其特征在于，更新各接收支路的修正量的校正周期，各個接收支路或即使同一接收支路各個時間也不相同。
4.根據權利要求1所述的陣列天線接收裝置，其特征在于，修正量計算機構，只對輸入了校正信號的解調結果的接收支路進行修正量計算。
5.根據權利要求1所述的陣列天線接收裝置，其特征在于，所述SIR值沒有達到SIR閾值的情況，視為該接收支路中發生了故障，令該接收支路的用戶信號無效。
6.一種陣列天線接收裝置，其特征在于，備有多個天線元件；輸出校正信號的機構；將來自所述多個天線元件的輸出信號和所述校正信號多路復用的多個多路復用機構；切換所述輸出機構和所述多個多路復用機構之間的連接，向所述多個多路復用機構分時地供給校正信號的機構；與通過所述供給機構分時供給的校正信號的供給動作同步，從各個被選擇的1個多路復用機構的輸出信號中依次提取解調出校正信號，對校正信號的SIR(信號干擾比)值進行計算，并且將計算出的SIR值和預先設定的SIR閾值進行比較，只在計算出的SIR超過SIR閾值時，將校正信號的接收支路信息及解調結果輸出的多個SIR計算機構；儲存每個接收支路中預先設定的基準解調結果的機構；在每個接收支路中根據所述解調結果和所述儲存機構所對應的支路的基準解調結果，檢測出振幅/相位信息的修正量的機構；以及，根據所述修正量對用戶信號進行修正的機構。
7.根據權利要求6所述的陣列天線接收裝置，其特征在于，還具有根據所述SIR計算機構的SIR值所對應的控制信號，控制校正信號的發送功率的機構。
8.根據權利要求6所述的陣列天線接收裝置，其特征在于，所述供給機構，根據來自所述SIR計算機構的接收支路信息，切換和多路復用機構間的連接。
9.根據權利要求6所述的陣列天線接收裝置，其特征在于，所述校正信號的功率，是比無線基站裝置的接收機內的噪聲功率足夠小的固定功率。
10.根據權利要求6所述的陣列天線接收裝置，其特征在于，所述SIR值沒有達到SIR閾值的情況，視為該接收支路中發生了故障，令該接收支路的用戶信號無效。
11.根據權利要求1～10任一項所述的陣列天線接收裝置，其特征在于，使用BER(誤碼率)代替所述SIR值。
12.一種陣列天線接收信號的校正方法，其特征在于，包括將輸入到多個天線元件的每一個中的接收信號和分配給所述多個天線元件的每一個中的校正信號進行多路復用的步驟；從所述多路復用的信號中提取解調校正信號，對校正信號的SIR(信號干擾比)值進行計算的步驟；將計算出的SIR值和預先設定的SIR閾值進行比較，只在計算出的SIR值超過SIR閾值時，將校正信號的接收支路信息及解調結果輸出的步驟；在每個接收支路中，根據所述解調結果和預先設定的基準解調結果檢測出振幅/相位信息的修正量的步驟；根據所述修正量對用戶信號進行修正的步驟。
13.一種陣列天線接收信號的校正方法，其特征在于，包括將輸入到多個天線元件的每一個中的接收信號和分配給所述多個天線元件的每一個中的校正信號進行多路復用的步驟；與通過分時進行的校正信號的供給動作同步，依次從各個被選擇的1個多路復用信號中提取解調校正信號，對校正信號的SIR(信號干擾比)值進行計算的步驟；將計算出的SIR值和預先設定的SIR閾值進行比較，只在計算出的SIR值超過SIR閾值時，將校正信號的接收支路信息及解調結果輸出的步驟；在每個接收支路中，根據所述解調結果和預先設定的基準解調結果檢測出振幅/相位信息的修正量的步驟；根據所述修正量對用戶信號進行修正的步驟。
全文摘要
將校正信號分配到多個天線元件的輸出信號中，將分配后的校正信號分別多路復用到多個天線元件的信號中，從各多路復用機構的輸出信號中分別將校正信號提取解調，并計算校正信號的SIR(信號干擾比)值。另外，在每個周期中用各SIR計算機構計算出的SIR值和SIR閾值進行比較，只在SIR值超過SIR閾值時，將校正信號的解調結果輸出。還有，在每個接收支路中，根據解調結果所對應支路的基準解調結果檢測出振幅/相位信息的修正量，根據該修正量修正用戶信號。
文檔編號H04L1/06GK1692573SQ0381388
公開日2005年11月2日 申請日期2003年6月13日 優先權日2002年6月20日
發明者東友洋 申請人:日本電氣株式會社