无线装置及其校准方法

专利名称：无线装置及其校准方法
技术领域：
本发明涉及无线装置及其校准方法，特别涉及自适应阵列无线基站中使用的无线装置及其校准方法。
背景技术：
近年来，作为便携式电话等移动通信系统的无线基站，使用阵列天线的自适应阵列(adaptive array)无线基站被实用化。例如在下述文献中说明了这种自适应阵列无线基站的工作原理。
B.Widrow等人“Adaptive Antenna Systems”，Proc.IEEE，vol.55，No.12，pp.2143-2159(Dec.1967)。
S.P.Applebaum“Adaptive Arrays”，IEEE Trans.Antennas& Propag.，vol.AP-24，No.5，pp.585-598(Sept.1976)。
O.L.Frost，III“Adaptive Least Squares OptimizationSubject to Linear Equality Constraints”，SEL-70-055，TechnicalReport，No.6796-2，Information System Lab.，Stanford Univ.(Aug.1970)。
B.Widrow和S.D.Stearns“Adaptive Signal Processing”，Prentice-Hall，Englewood Cliffs(1985)。
R.A.Monzingo和T.W.Miller“Introduction to AdaptiveArrays”，John Wiley & Sons，New York(1980)。
J.E.Hudson“Adaptive Array Principles”，Peter PeregrinusLtd.，London(1981)。
小R.T.Compton“Adaptive Antennas-Concepts andPerformance”Prentice-Hall，Englewood Cliffs(1988)。
E.Nicolau和D.Zaharia“Adaptive Arrays”，Elsevier，Amsterdam(1989)。
图68是示意表示这样的自适应阵列无线基站的工作原理的模式图。在图68中，一个自适应阵列无线基站1配有n个天线#1、#2、#3、…、#n组成的阵列天线2，其电波到达范围以第一斜线区域3来表示。另一方面，相邻的其它无线基站6的电波到达范围以第二斜线区域7来表示。
在区域3内，在作为用户A的终端的便携式电话4和自适应阵列无线基站1之间进行电波信号的发送接收(箭头5)。另一方面，在区域7内，在作为另一用户B的终端的便携式电话8和无线基站6之间不进行电波信号的发送接收(箭头9)。
其中，在用户A的便携式电话4的电波信号频率与用户B的便携式电话8的电波信号频率碰巧相等时，根据用户B的位置，来自用户B的便携式电话8的电波信号在区域3内成为不需要的干扰信号，可能混入到用户A的便携式电话4和自适应阵列无线基站1之间的电波信号中。
这样，在接收到来自用户A和B双方混合的电波信号的自适应阵列无线基站1中，如果不实施任何处理，则输出混合来自用户A和B双方的信号，从而妨碍本来应进行通话的用户A的通话。
在自适应阵列无线基站1中，为了从输出信号中除去来自该用户B的信号，进行如下的处理。图69表示自适应阵列无线基站1的结构示意方框图。
首先，假设来自用户A的信号为A(t)，来自用户B的信号为B(t)，则构成图68的阵列天线2的第1天线#1中的接收信号x1(t)如下式表示x1(t)＝a1×A(t)+b1×B(t)其中，a1、b1是如下所述实时变化的系数。
其次，第2天线#2中的接收信号x2(t)如下式表示x2(t)＝a2×A(t)+b2×B(t)其中，a2、b2同样也是实时变化的系数。
接着，第3天线#3中的接收信号x3(t)如下式表示x3(t)＝a3×A(t)+b3×B(t)其中，a3、b3同样也是实时变化的系数。
同样，第n天线#n中的接收信号xn(t)如下式表示xn(t)＝an×A(t)+bn×B(t)其中，an、bn同样也是实时变化的系数。
对于来自用户A的电波信号，由于构成阵列天线2的天线#1、#2、#3、…、#n的各个相对位置不同(各天线之间都以电波信号波长的5倍、即1米左右的间隔来配置)，所以上述系数a1、a2、a3、…、an表示在各个天线的接收强度上产生差。
此外，上述系数b1、b2、b3、…、bn也同样表示对于来自用户B的电波信号，在天线#1、#2、#3、…、#n各自的接收强度上产生差。由于各用户进行着移动，所以这些系数实时变化。
由各个天线接收的信号x1(t)、x2(t)、x3(t)、…、xn(t)通过对应的开关10-1、10-2、10-3、…、10-n进入到构成自适应阵列无线基站1的接收部1R，被提供到加权矢量控制部11，并且被分别提供到对应的乘法器12-1、12-2、12-3、…、12-n的一个输入。
从加权矢量控制部11将对各个天线中的接收信号的加权w1、w2、w3、…、wn施加在这些乘法器的另一个输入上。如下所述，这些加权通过加权矢量控制部11被实时算出。
因此，天线#1中的接收信号x1(t)经乘法器12-1变为w1×(a1A(t)+b1B(t))，天线#2中的接收信号x2(t)经乘法器12-2变为w2×(a2A(t)+b2B(t))，天线#3中的接收信号x3(t)经乘法器12-3变为w3×(a3A(t)+b3B(t))，而天线#n中的接收信号xn(t)经乘法器12-n变为wn×(anA(t)+bnB(t))。
这些乘法器12-1、12-2、12-3、…、12-n的输出用加法器13来进行相加，其输出如下w1(a1A(t)+b1B(t))+w2(a2A(t)+b2B(t))+w3(a3A(t)+b3B(t))+…+wn(anA(t)+bnB(t))如果将其分成与信号A(t)相关的项和与信号B(t)相关的项，则变为(w1a1+w2a2+w3a3+…+wnan)A(t)+(w1b1+w2b2+w3b3+…+wnbn)B(t)其中，如下所述，自适应阵列无线基站1识别用户A、B，计算上述加权w1、w2、w3、…、wn，使得可以仅提取来自期望用户的信号。例如，在图69的例中，加权矢量控制部11为了仅提取来自本来应通话的用户A的信号A(t)，将系数a1、a2、a3、…、an、b1、b2、b3、…、bn当作常数，信号A(t)的系数整体为1，计算加权w1、w2、w3、…、wn，使得信号B(t)的系数整体为0。
即，加权矢量控制部11通过解下述联立一次方程式，实时计算使信号A(t)的系数为1、信号B(t)的系数为0的加权w1、w2、w3、…、wnw1a1+w2a2+w3a3+…+wnan＝1w1b1+w2b2+w3b3+…+wnbn＝0该联立一次方程式的解法说明虽被省略，但如在前面列举的文献中所述的众所周知的那样，目前在自适应阵列无线基站中已经被实用化。
这样，通过设定加权w1、w2、w3、…、wn，加法器13的输出信号变为如下那样输出信号＝1×A(t)+0×B(t)＝A(t)再有，上述用户A、B的识别如下进行。图70表示便携式电话的电波信号的帧结构的示意图。便携式电话的电波信号大致由无线基站已知的信号序列组成的前置码、和无线基站未知的信号序列组成的数据(声音等)构成。
前置码的信号序列包括用于辨别该用户对于无线基站来说是否是应通话的期望用户的信息的信号序列。自适应阵列无线基站1的加权矢量控制部11(图69)对从存储器14中取出的用户A对应的训练信号和接收的信号序列进行对比，进行加权矢量控制(加权的决定)，使得可抽出被认为包括与用户A对应的信号序列的信号。这样抽出的用户A的信号作为输出信号SRX(t)从自适应阵列无线基站1输出到外部。
另一方面，在图69中，来自外部的输入信号STX(t)输入到构成自适应阵列无线基站1的发送部1T，被提供给乘法器15-1、15-2、15-3、…、15-n的一个输入。对这些乘法器的另一个输入分别复制并施加加权矢量控制部11根据接收信号算出的加权w1、w2、w3、…、wn。
这些由乘法器加权过的输入信号通过对应的开关10-1、10-2、10-3、…、10-n被送到对应的天线#1、#2、#3、…、#n，发送到图66的区域3内。
其中，在用与接收时相同的阵列天线2发送的信号中，由于与接收信号同样进行以用户A为目标的加权，所以发送的电波信号好象对用户A具有指向性那样被用户A的便携式电话4接收。图71是将这样的用户A和自适应阵列无线基站1之间的电波信号的授受图像化的图。实际上，与表示电波到达范围的图68的区域3进行对比，如图71的假设区域3a所示的那样，从自适应阵列无线基站1以用户A的便携式电话4作为目标，将附带方向性的电波信号传播状态图像化。
但是，为了在期望的用户和自适应阵列无线基站1之间实现附带这种方向性的电波信号的发送接收，在自适应阵列无线基站1中必须严密地计算加权w1、w2、w3、…、wn，用接收部1R和发送部1T对接收信号和发送信号进行同等地加权。但是，例如即使完全进行加权的控制，对接收信号来说，发送信号的传输特性变化，仍然有不能向目标传播发送信号的情况。
例如，在图69所示的自适应阵列无线基站1中，开关10-1、10-2、10-3、…、10-n和接收部1R对应的乘法器12-1、12-2、12-3、…、12-n之间的距离与开关10-1、10-2、10-3、…、10-n和发送部1T对应的乘法器15-1、15-2、15-3、…、15-n之间的距离通常并不完全相同。如果在这些距离上有差，则在各天线发送接收的接收信号和发送信号之间可能产生相位旋转量的差、振幅变动量的差等，从而在作为目标的用户和自适应阵列无线基站之间不能进行具有良好的方向性的电波信号的发送接收。
虽然在图69中未示出，但通常开关10-1、10-2、10-3、…、10-n和接收部1R对应的乘法器之间的路径分别包括必要的接收电路，这些开关和发送部1T的对应乘法器之间的路径分别包括必要的发送电路。因此，根据构成这些电路的放大器、滤波器等的特性，在各天线发送接收的接收信号和发送信号之间也可能产生相位旋转量的差、振幅变动量的差等。
因此，在自适应阵列无线基站1中，必须对构成阵列天线2的各天线测定接收电路的相位旋转量、振幅变动量等的传输特性、发送电路的相位旋转量、振幅变动量等的传输特性，补偿其差。以往由于用于测定这些传输特性的测定电路被另外设置在自适应阵列无线基站中，所以存在自适应阵列无线基站的电路结构大型化和复杂化，成本也变高的问题。
本发明的目的在于提供无线装置及其校准方法，不必设置特别的测定电路而用简单低价的结构来估计接收电路和发送电路的传输特性之差，并可以进行补偿。
发明概述本发明涉及可进行传输特性校准的无线装置，包括n(n是n≥3的整数)个信号传输系统、控制装置、信号处理电路、存储器和运算电路。
n个信号传输系统的各个系统包括天线、共用天线的发送电路和接收电路。
控制装置在校准时控制从n个信号传输系统的各个发送电路发送已知信号，并且用n个信号传输系统的多个系统的接收电路可接收发送的信号。
信号处理电路被设置在各信号传输系统中，对用该信号传输系统的接收电路接收到的信号用已知信号进行规定的信号处理。
存储器存储通过信号传输系统的多个系统中的信号处理电路获得的信号。
运算电路根据存储器存储的信号，通过信号分别通过n个信号传输系统的各个发送电路和接收电路来计算该信号中产生的相位旋转量和振幅变动量的至少其中一个的有关信息。
而且，本发明涉及用于无线装置的校准方法，该无线装置包括天线、各自包括共用天线的发送电路和接收电路的n(n是n≥3的整数)个信号传输系统，该校准方法包括控制步骤、信号处理步骤、存储步骤、运算步骤、及校准步骤。控制步骤在校准时控制从n个信号传输系统的各个发送电路发送已知的信号，并且用n个信号传输系统的多个传输系统的接收电路可接收发送的信号。信号处理步骤在各信号传输系统中对接收电路接收到的信号用已知信号来进行规定的信号处理。存储步骤存储信号传输系统的多个系统中的信号处理的结果所得的信号。运算步骤根据存储的信号，计算通过信号分别通过n个信号传输系统的各个发送电路和接收电路而在该信号中产生的相位旋转量和振幅变动量的至少其中一个的有关信息。校准步骤根据计算的信息来进行n个信号传输系统的各个发送电路和接收电路之间的相位旋转量之差和振幅变动量之差的至少其中一个的校准。
附图的简要说明

图1表示本发明的自适应阵列无线基站的第1基本结构主要部分的示意方框图。
图2表示本发明的自适应阵列无线基站的第1基本结构的变形例的示意方框图。
图3表示本发明的自适应阵列无线基站的第2基本结构主要部分的示意方框图。
图4表示本发明的自适应阵列无线基站的第2基本结构的变形例的示意方框图。
图5表示第1和第2基本结构的各部分信号的相位旋转量和振幅变动量的图。
图6表示在本发明第1基本结构的自适应阵列无线基站校准时信号的发送接收状态的模式图。
图7表示第1基本结构的前半部分操作的流程图。
图8表示第1基本结构的后半部分操作流程图。
图9表示第1基本结构的变形例的前半部分操作流程图。
图10表示第1基本结构的变形例的后半部分操作流程图。
图11表示本发明的第1基本结构的变形例的示意方框图。
图12表示图11所示的变形例的操作流程图。
图13表示本发明的第1基本结构的另一变形例的示意方框图。
图14表示图13所示的变形例的操作流程图。
图15表示本发明的第1基本结构的实施例1的方框图。
图16表示图15所示的实施例1的操作流程图。
图17表示本发明的第1基本结构的实施例2的方框图。
图18表示图17所示的实施例2的操作流程图。
图19表示在本发明的第2基本结构的自适应阵列无线基站校准时信号的发送接收状态的模式图。
图20表示第2基本结构的前半部分操作流程图。
图21表示第2基本结构的后半部分操作流程图。
图22表示第2基本结构变形例的前半部分操作流程图。
图23表示第2基本结构变形例的后半部分操作流程图。
图24表示本发明的第2基本结构变形例的示意方框图。
图25表示图24所示的变形例的前半部分操作流程图。
图26表示图24所示的变形例的后半部分操作流程图。
图27表示本发明的第2基本结构的另一变形例的示意方框图。
图28表示图27所示的变形例的前半部分操作流程图。
图29表示图27所示的变形例的后半部分操作流程图。
图30表示本发明的第2基本结构的实施例3的方框图。
图31表示图30所示的实施例3的操作流程图。
图32表示本发明的第2基本结构的实施例4的方框图。
图33是说明图32所示的实施例4的操作流程图。
图34表示本发明的实施例5的具体电路结构的方框图。
图35表示图34所示的实施例5的操作流程图。
图36表示图35的操作计算例行程序的流程图。
图37表示本发明的实施例6的具体电路结构的方框图。
图38表示本发明的实施例7的具体电路结构的方框图。
图39概括性地表示本发明的实施例6和实施例7的操作流程图。
图40表示图39的操作计算例行程序的流程图。
图41表示图39的操作计算例行程序的流程图。
图42表示本发明的实施例8的具体电路结构的方框图。
图43表示本发明的实施例9的具体电路结构的方框图。
图44表示图39的操作计算例行程序的流程图。
图45表示图39的操作计算例行程序的流程图。
图46表示本发明的实施例10的具体电路结构的方框图。
图47表示图46所示的实施例10的操作流程图。
图48表示本发明的实施例11的具体电路结构的方框图。
图49表示本发明的实施例12的具体电路结构的方框图。
图50概括性地表示本发明实施例11和12的操作流程图。
图51表示本发明的实施例13的具体电路结构的方框图。
图52表示本发明的实施例14的具体电路结构的方框图。
图53表示本发明的实施例15的具体电路结构的方框图。
图54表示图53所示的实施例15的计算例行程序流程图。
图55表示本发明的实施例16的具体电路结构的方框图。
图56是说明本发明的实施例17的前半部分操作流程图。
图57表示图56的操作计算例行程序流程图。
图58表示本发明的实施例18的前半部分操作流程图。
图59表示本发明的实施例18的后半部分操作流程图。
图60表示本发明的实施例18的变形例的前半部分操作流程图。
图61表示本发明的实施例18的变形例后半部分操作流程图。
图62表示本发明的实施例19的后半部分操作流程图。
图63表示本发明的实施例20的前半部分操作流程图。
图64表示本发明的实施例20的后半部分操作流程图。
图65表示本发明的实施例21的具体电路结构的流程图。
图66表示本发明的第3基本结构的实施例23的方框图。
图67表示本发明的第3基本结构的实施例24的方框图。
图68在概念上表示自适应阵列无线基站的基本操作模式图。
图69表示自适应阵列无线基站结构的示意方框图。
图70表示便携式电话的电波信号的帧结构的示意图。
图71是将自适应阵列无线基站与用户之间的电波信号的授受图像化的模式图。
实施发明的最佳形态[第1基本结构的概要]图1表示本发明的自适应阵列无线基站的第1基本结构的主要部分的示意方框图。图1的基本结构仅示出自适应阵列无线基站内与本发明有关的相位旋转量和振幅变动量的估计以及与它们的校准有关的部分，上述图69所示的用于接收信号和发送信号加权的接收部1R和发送部1T所对应的部分省略图示。在以后说明的各实施例中也是这样。
图1所示的自适应阵列无线基站包括信号处理电路20；构成阵列天线的n个天线振子ANT1、…、ANTj、…、ANTk、…、ANTn；对应于各个天线振子设置的天线共用器SW1、…SWj、…、SWk、…、SWn；对应于各个天线振子，在天线共用器和信号处理电路20之间设置的发送电路TX1、…、TXj、…、TXk、…、TXn；以及接收电路RX1、…、RXj、…、RXk、…、RXn。
信号处理电路20包括存储器21，用于校准时预先存储应从各个天线振子发送的已知信号S1(t)、…、Sj(t)、…、Sk(t)、…、Sn(t)，并且存储后述计算出的各信号；控制装置22，在该存储器21之间进行控制信号和数据的发送接收；对应于各个天线振子，在存储器21和发送电路TX之间设置的移相器PS1、…、PSj、…、PSk、…、PSn，衰减器ATT1、…、ATTj、…、ATTk、…、ATTn及发送信号输出装置SG1、…、SGj、…、SGk、…、SGn；和对应于各个天线振子，在接收电路RX和存储器21之间设置的接收信号测定装置SM1、…、SMj、…、SMk、…、SMn，相位提取电路PE1、…、PEj、…、PEk、…、PEn及振幅提取电路AE1、…、AEj、…、AEk、…、AEn。
再有，各个发送电路TX1、…、TXj、…、TXk、…、TXn例如由变频器、放大器、滤波器、扩频器等组成，总称为从对应的发送信号输出装置SG至对应的天线共用器SW的路径上存在的电路。再有，在图2以后的各图中，在图示的情况下，省略各发送电路TX的图示，各发送信号输出装置SG和对应的天线共用器SW之间的线路TX表示存在这样的发送电路。
同样，各个接收电路RX1、…、RXj、…、RXk、…、RXn例如由变频器、放大器、滤波器、解扩器等组成，总称为从对应的天线共用器SW至对应的接收信号测定装置SM的路径上存在的电路。再有，在图2以后的各图中，在图示的情况下，省略各接收电路RX的图示，各天线共用器SW和对应的接收信号测定装置SM之间的线路RX表示存在这样的接收电路。
在校准时，从存储器21输出的对应于各个天线振子的已知信号S1(t)、…、Sj(t)、…、Sk(t)、…、Sn(t)通过对应的移相器PS1、…、PSj、…、PSk、…、PSn仅旋转θ1、…、θj、…、θk、…、θn相位，变为信号S1(t)exp(iθ1)、…、Sj(t)exp(iθj)、…、Sk(t)exp(iθk)、…、Sn(t)exp(iθn)。再有，各个移相器的相位旋转量由来自控制装置22的控制信号来控制。
这些相位旋转过的信号分别通过对应的衰减器ATT1、…、ATTj、…、ATTk、…、ATTn仅变动A1、…、Aj、…、Ak、…、An振幅，变为信号A1S1(t)exp(iθ1)、…、AjSj(t)exp(iθj)、…、AkSk(t)exp(iθk)、…、AnSn(t)exp(iθn)。再有，各个衰减器的振幅变动量由来自控制装置22的控制信号来控制。
这些信号被分别从对应的发送信号输出装置SG1、…、SGj、…、SGk、…、SGn发送，通过对应的发送电路TX1、…、TXj、…、TXk、…、TXn提供到对应的天线共用器SW1、…SWj、…、SWk、…、SWn。
各个天线共用器SW根据来自控制装置22的控制信号，进行切换，使得将来自对应的发送电路TX的信号有选择地提供给对应的天线振子ANT或接收电路RX的其中一个上。
从各个天线共用器SW提供给对应的天线振子ANT的信号作为电波信号被发射。再有，在天线共用器SW未连接到天线振子端的情况下，进入该天线共用器的发送信号原封不动地由对应的接收电路RX接收。
另一方面，在校准时，由各个天线振子ANT1、…、ANTj、…、ANTk、…、ANTn接收的信号通过对应的天线共用器SW1、…、SWj、…、SWk、…、SWn提供到对应的接收信号测定装置SM1、…、SMj、…、SMk、…、SMn。再有，如上所述，在天线共用器SW未连接到天线振子端的情况下，不是来自天线振子，而来自对应的发送电路TX的信号被提供到对应的接收信号测定装置SM。
由这些接收信号测定装置接收到的信号被分别同时提供到对应的相位提取电路PE1、…、PEj、…、PEk、…、PEn和振幅提取电路AE1、…、AEj、…、AEk、…、AEn。如下所述，由这些相位提取电路PE和振幅提取电路AE提取的信息提供到存储器21，存储在该存储器中。
再有，发送信号输出装置SG1、…、SGj、…、SGk、…、SGn和接收信号测定装置SM1、…、SMj、…、SMk、…、SMn的操作由来自控制装置22的控制信号来控制。
以下，将通过各个天线振子的与信号的发送接收有关的一组电路结构称为(信号)传输系统。
再有，在校准以外的通常的信号发送接收时，不是来自存储器21的已知信号，而是通过图中未示出的发送部(参照图69的1T)对各传输系统进行加权的发送信号经图中未示出的信号路径被提供给该传输系统的移相器PS，之后通过衰减器ATT、发送信号输出装置SG、发送电路TX、及天线共用器SW经天线振子ANT被发送。此外，各天线振子ANT接收到的信号通过该传输系统的天线共用器SW、接收电路RX由接收信号测定装置SM接收后，不通过相位提取电路PE和振幅提取电路AE，而通过图中未示出的信号路径提供给图中未示出的接收部(参照图69的1R)，并进行加权处理，作为输出信号供给外部。
图2表示图1的自适应阵列无线基站1的基本结构的变形例的示意方框图。图2的结构除了以下点之外与图1所示的第一基本结构相同。
即，在图1中，各个传输系统的移相器PS和衰减器ATT被设置在信号处理电路20内部，但在图2所示的变形例中，这些移相器PS和衰减器ATT被设置在信号处理电路20的外部、即设置在该传输系统的发送信号输出装置SG和发送电路TX之间。
这样，就移相器PS和衰减器ATT的配置场所来说，如果在存储器21和各天线共用器SW之间则没有制约，图中虽未特别示出，但可以将移相器PS和衰减器ATT的一个配置在信号处理电路20内部，而将另一个配置在信号处理电路20外部。此外，也可以将移相器PS和衰减器ATT双方都设置在信号处理电路20的内部或外部。
图3表示本发明的自适应阵列无线基站的第2基本结构主要部分的示意方框图。图3所示的第2基本结构除了以下方面之外与图1所示的第1基本结构相同。
就是说，从控制装置22不将控制信号提供给各传输系统的天线共用器SW，而如图1的第1基本结构那样，不切换各天线共用器SW，使得来自发送电路TX的信号被直接提供到接收电路RX。因此，来自各传输系统的发送电路TX的信号必然通过对应的天线共用器SW从天线振子ANT发送，用天线振子ANT接收到的信号通过对应的天线共用器SW被提供到接收电路RX。其它结构与图1的第1基本结构相同，这里不重复进行说明。
图4表示图3的自适应阵列无线基站的第2基本结构的变形例的示意方框图。图4的结构除了以下方面之外与图3所示的第2基本结构相同。
即，在图3中，各个传输系统的移相器PS和衰减器ATT被设置在信号处理电路20内部，但在图4所示的变形例中，这些移相器PS和衰减器ATT被设置在信号处理电路20的外部。
为了说明图2的变形例，对于移相器PS和衰减器ATT的配置场所来说，只要在存储器21和各天线共用器SW之间就没有限制，图中虽未特别示出，但可以将移相器PS和衰减器ATT的一个配置在信号处理电路20内部，而将另一个配置在其外部。此外，也可以将移相器PS和衰减器ATT都设置在信号处理电路20的内部或外部。
以下，分别说明第1和第2基本结构的工作原理和具体的实施形态，但在此之前，对以后说明中使用的各种变量进行以下定义Sj(t)从第j号发送信号输出装置SGj输出的已知信号RXjk(t)从第j号发送信号输出装置SGj输出的信号Sj(t)，但由第k号的接收信号测定装置SMk来测定的信号θj信号通过第j号移相器PSj产生的信号的相位旋转量ΔφRXj信号通过第j号接收电路RXj产生的信号的相位旋转量ΔφTXj信号通过第j号发送电路TXj产生的信号的相位旋转量φjk信号通过从第j号天线共用器SWj至第j号天线振子ANTj产生的信号的相位旋转量、通过从第j号天线振子ANTj至第k号天线振子ANTk传播电波信号产生的信号的相位旋转量、以及信号通过从第k号天线振子ANTk至第k号天线共用器SWk产生的信号的相位旋转量的合计值Aj信号通过第j号衰减器ATTj产生的信号的振幅变动量ARXj信号通过第j号接收电路RXj产生的信号的振幅变动量ATXj信号通过第j号发送电路TXj产生的信号的振幅变动量Ajk信号通过从第j号天线共用器SWj至第j号天线振子ANTj产生的信号的振幅变动量、通过从第j号天线振子ANTj至第k号天线振子ANTk传播电波信号产生的信号的振幅变动量、以及信号通过从第k号天线振子ANTk至第k号天线共用器SWk产生的信号的振幅变动量的合计值n天线振子数(传输系统的数目)再有，图5表示在上述各种变量中将信号的相位旋转量和振幅变动量表示在前面说明的第1和第2基本结构的对应部位上的图。
图6模式地表示图1所示的在本发明第1基本结构的自适应阵列无线基站校准时信号的发送接收状况图。以下，参照图6来说明本发明第1基本结构的自适应阵列无线基站的工作原理。
首先，在校准时，根据来自控制装置22的控制信号，例如将第j号传输系统的移相器PSj的相位旋转量设为0，将衰减器ATTj的振幅变动量设为1(＝0dB)。然后，从存储器21通过控制装置22的控制来输出对该第j号传输系统对应的已知信号Sj(t)，通过该传输系统的移相器PSj、衰减器ATTj、发送信号输出装置SGj、发送电路TXj、天线共用器SWj、以及天线振子ANTj作为电波信号被送出。
发送的电波信号被除了第j号传输系统之外的所有各个传输系统、例如第k号传输系统的天线振子ANTk和接收电路RXk接收，由接收信号发送装置SMk作为接收信号RXjk(t)来测定。
再有，通过来自控制装置22的控制信号来切换第j号传输系统的天线共用器SWj的开关，使得发送电路TXj可连接到相同传输系统的接收电路RXj，从而来自发送电路TXj的发送信号被该传输系统本身的接收电路RXj接收，由接收信号测定装置SMj作为接收信号RXjj(t)来测定。
从第j号传输系统送出的第k号传输系统接收测定的信号RXjk(t)用下式(1-1)来表示，而且从第1号至第n号依次切换发送信号的第j号传输系统，其每次从第1号至第n号的所有传输系统接收测定的信号RXjk(t)用下式(1-2)来表示。
RXjk(t)＝AjkATXjARXkexp{i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)}Sj(t)+njk(t)，(k＝1、2、…、n)…(1-1)RXjk(t)＝AjkATXjARXkexp{i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)}Sj(t)+njk(t)，(j＝1、2、…、n)(k＝1、2、…、n)其中，Ajk＝1，φjk＝0，(j＝k时) …(1-2)再有，在这些式中，njk(t)表示噪声，i表示虚数单位(i2＝-1)。
接着，如果用发送时的已知信号Sj(t)来除上述式(1-2)的两边，则变为下述式(1-3)表示的那样，而且如果对该式的两边计算自然对数，则变成下述式(1-4)表示的那样。
AjkATXjARXkexp{i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)}+njk(t)/Sj(t)＝RXjk(t)/Sj(t)…(1-3)loge[AjkATXjARXkexp{i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)}+njk(t)/Sj(t)]＝loge[RXjk(t)/Sj(t)]…(1-4)再有，在这些式中，loge[·]意味着[·]的自然对数。其中，将式(1-4)的左边表示为loge[v+w]，其中
AjkATXjARXkexp{i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)}＝vnjk(t)/Sj(t)＝w其中，如果假设信号功率与噪声功率比(S/N比)充分好，则有v＞w。
如果将进行上述那样置换的式(1-4)的左边进行泰勒展开，则变为下述式(1-5)，如上所述，由于假设S/N充分好(|w/v|＜＜1)，所以式(1-5)右边的w/v以后的项可以忽略。其中，根据前式(1-4)的右边和式(1-5)的右边，可导出下述等式(1-6)。
loge[v+w]＝loge[v]+w/v-(w/v)2/2+(w/v)3/3-… …(1-5)loge[AjkATXjARXk]+i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)＝loge[RXjk(t)/Sj(t)]…(1-6)如果着眼于上述的式(1-6)的虚数部，则可导出下述的式(1-7)，而如果着眼于实数部，则可导出下述的式(1-8)。再有，在这些式中，Im[·]意味着[·]的虚数部，而Re[·]意味着[·]的实数部。
φjk+ΔφTXj+ΔφRXk＝Im[loge{RXjk(t)/Sj(t)}]＝Im[loge{RXjk(t)}]-Im[loge{Sj(t)}](j＝1，2，…，n)，(k＝1，2，…，n)其中，φjk＝0，(j＝k时) …(1-7)loge[AjkATXjARXk]＝Re[loge{RXjk(t)/Sj(t)}]＝Re[loge{RXjk(t)}]-Re[loge{Sj(t)}](j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)、其中，Ajk＝1，(j＝k时) …(1-8)通过以上的处理，分别分离出与相位有关的方程式(1-7)和与振幅有关的方程式(1-8)。
其中，这些式中的RXjk(t)实际上是被测定的接收信号，而Sj(t)是已知信号。因此，通过计算可以容易地求出式(1-7)和式(1-8)的各自右边的值。
因此，如果将通过式(1-7)和式(1-8)的各自右边的计算而求出的值作为Yjk、Xjk，则各自的式可表示为下述式(1-9)和式(1-10)。
Yjk＝φjk+ΔφTXj+ΔφRXk，(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，φjk＝0，(j＝k时) …(1-9)
Xjk＝loge[Ajk]+loge[ATXj]+loge[ARXk]，(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，Ajk＝1，(j＝k时) …(1-10)上述与相位有关的式(1-9)是n2个一次方程式组成的联立一次方程式，可如下述式(1-11)那样来实现。
Y11＝ΔφTX1+ΔφRX1Y12＝φ12+ΔφTX1+ΔφRX2Ynn＝ΔφTXn+ΔφRXn…(1-11)其中，φjk和φkj是各自传播的方向相反、但通过完全相同的电路或传播路径的信号的相位旋转量，这些值相互一致(其中，j≠k)。因此，联立一次方程式(1-11)中的未知变量φjk的个数是n(n-1)/2个，而未知变量ΔφTXj、ΔφRXk的个数是2n个((j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n))。因此，上述联立一次方程式(1-11)的未知变量总计为(n2+3n)/2个。
另一方面，上述与振幅有关的式(1-10)也是n2个一次方程式组成的联立一次方程式，如下述的式(1-12)那样来表示。
X11＝loge[ATX1]+loge[ARX1]X12＝loge[A12]+loge[ATX1]+loge[ARX2]Xnn＝log2[ATXn]+log2[ARXn] …(1-12)其中，Ajk和Akj是各自传播的方向相反、但通过完全相同的电路或传播路径的信号的振幅变动量，这些值相互一致(其中，j≠k)。因此，联立一次方程式(1-12)中的未知变量loge[Ajk]的个数是n(n-1)/2个，而未知变量loge[ATXj]、loge[ARXk]的个数是2n个((j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n))。因此，上述联立一次方程式(1-12)的未知变量总计为(n2+3n)/2个。
为了解这些联立一次方程式，构成各联立一次方程式的式的总数n2必须至少与未知变量的个数(n2+3n)/2相同。即，在n为3以上时，由于n2≥(n2+3n)/2成立，所以如果信号传输系统的数n在3以上，则在联立一次方程式(1-11)和(1-12)的各个式中，方程式的个数大于未知变量的个数，所以在双方的联立一次方程式中可以求所有的未知变量的值。
就是说，通过解这些联立一次方程式(1-11)和(1-12)，在所有的传输系统中，可以算出通过发送电路TXj(j＝1、2、…、n)产生的信号的相位旋转量ΔφTXj和振幅变动量ATXj、以及通过接收电路RXj产生的信号的相位旋转量ΔφRXj和振幅变动量ARXj。
然后，将通过这样的计算估计出的、各传输系统的接收电路和发送电路之间的相位旋转量之差的信息提供给该传输系统的移相器，将有关各传输系统的接收电路和发送电路之间的振幅变动量之差的信息提供给该传输系统的衰减器，对各传输系统补偿接收信号和发送信号之间的相位旋转量之差和振幅变动量之差，可以进行传输特性的校准。
再有，在上述工作原理的说明中，计算用已知信号Sj(t)除测定的信号RXjk(t)所得的信号的自然对数，分离为虚数部和实数部，但即使采用具有可将输入信号分离成实数部和虚数部并输出的功能的正交检波电路，也可以实现本发明的自适应阵列无线基站的工作原理。即，即使采用从正交检波电路输出的I信号和Q信号，也可以容易地提取接收信号的相位分量和振幅分量。
比如说，将用已知信号除测定的接收信号所得的式(1-3)的右边的信号{RXjk(t)/Sj(t)}输入到正交检波电路，成为分离为I信号和Q信号的信号。这里，如果设正交检波电路的输入信号的振幅值为A，则用下式来表示。
A＝(I2+Q2)1/2另一方面，如果设正交检波电路的输入信号的相位值为θ，则用下式来表示。
θ＝Tan-1(Q/I)(Q＞0时)θ＝Tan-1(Q/I)+π(Q＜0时)其中，0＜Tan-1(Q/I)＜π。
因此，使用这样的正交检波电路，也可以容易地分离相位分量和振幅分量。再有，使用正交检波电路来抽取相位分量和正交成分的技术本身是众所周知的技术。
在使用这样的正交检波电路来实现本发明的第1基本结构的情况下，若相位抽取电路的输出信号为Yjk，振幅抽取电路的输出信号为Xjk，则用下式表示。
Yjk＝φjk+ΔφTXj+ΔφRXkXjk＝AjkATXjARXk因此，可以将接收信号分离为与相位有关的方程式和与振幅有关的方程式，以下，通过按与至此说明的步骤相同的步骤，可以计算发送电路和接收电路之间的相位旋转量差和振幅变动量差。
再有，在以下说明的各实施例中，在从用已知信号除接收信号所得的信号中提取相位分量和振幅分量时，都可使用上述的正交检波电路技术。
再有，由于发送电路和接收电路的传输特性因气温等外部因素而常常变化，所以在本发明的自适应阵列无线基站中，按每隔几小时、一日数次的频度来进行上述那样的传输特性的估计和校准。
上述本发明的第1基本结构的操作实际上通过构成信号处理电路2的微计算机以软件来实现。图7和图8是使用微计算机以软件来实现上述第1基本结构的操作时的流程图。
首先，按规定的定时(或来自外部的指令)发出相位和振幅误差的估计命令后，开始上述的校准操作。
首先，在步骤S1-1中，选择j＝1号的传输系统，在步骤S1-2中，设该传输系统的移相器PS1的相位旋转量为0，衰减器ATT1的振幅变动量A1为1(＝0dB)。然后，从存储器21输出与该第1号传输系统对应的已知信号S1(t)。
接着，在步骤S1-3中，将变量k设定为1，在步骤S1-4中，判断该传输系统是否符合k＝1号。这里，由于k＝j＝1，所以在步骤S1-5中，切换天线共用器SW1，使得该传输系统的发送电路TX1和接收电路RX1连接。
接着，在步骤S1-6中，通过第1号传输系统的接收信号测定装置SM1，根据上述式(1-1)来测定接收信号RX11(t)，按照式(1-3)来计算RX11(t)/S1(t)，而且按照式(1-6)、(1-7)、(1-8)分离为虚数部和实数部。然后，按式(1-9)提取RX11(t)/S1(t)的相位分量并作为Y11存储到存储器21中，按式(1-10)提取RX11(t)/S1(t)的振幅分量并作为X11存储到存储器21中。
接着，在步骤S1-7、S1-8、S1-4中，一边将k的值每次增加1，一边在步骤S1-9中切换天线共用器SW1，使得该传输系统(j＝1)的发送电路TX1和天线振子ANT1连接。
接着，在步骤S1-6中，用第k号传输系统的接收信号测定装置SMk来测定从第1号传输系统的天线振子ANT1发送的电波信号，并求RX1k(t)，通过上述式(1-6)～(1-10)来计算RX1k(t)/S1(t)的相位分量Y1k、振幅分量X1k，并存储到存储器21中。
在步骤S1-7中，如果判定k达到n，则在步骤S1-10、S1-11中将j的值增加1，在下一个传输系统j＝2中，重复进行上述步骤S1-2～S1-9的操作。
这样，在步骤S1-10中，如果判定j达到n，则计算出对应(j＝1、2、…、n)、(k＝1、2、…、n)的所有组合的Yjk、Xjk，并被存储到存储器21中。
接着，在图8的步骤S1-12中，使用存储器21中存储的所有Yjk、Xjk(j＝1、2、…、n)、(k＝1、2、…、n)，来解上述的式(1-11)和(1-12)两个联立一次方程式。
接着，在步骤S1-13中，将算出的各传输系统的发送电路和接收电路之间的相位旋转量之差及振幅变动量之比分别设定到对应的传输系统(预先设定为0)的移相器PS和(预先设定为1)衰减器ATT中。由此，在各传输系统发送时上述传输特性之差被分别补偿，执行校准。
其次，图9和图10表示上述图7和图8所示操作的变形例的流程图。图9和图10所示的操作除了以下方面之外与图7和图8所示的操作相同，对于共同的操作不再进行说明。
就是说，在图7的例中，在步骤S1-2中，将各传输系统的移相器的相位旋转量设定为0，将衰减器的振幅变动量设定为1(＝0dB)，但在图9的例中，在步骤S1-2a中，不进行这样的设定，而是测定此时的移相器PSj的相位旋转量θj和衰减器ATTj的振幅变动量Aj，分别存储到存储器21中。
在图8的例中，在步骤S1-13中，通过将对各传输系统算出的发送电路和接收电路之间的相位旋转量之差和振幅变动量之比设定在对应的传输系统的预先设定为0的移相器和预先设定为1的衰减器中，来进行补偿相位旋转量差和振幅变动量差的校准，而在图10的例中，在步骤S1-13a中，在校准的开始时读出在图9的步骤S1-2a中测定的存储器21中存储的作为移相器和衰减器初始值的θj及Aj，通过按算出的相位旋转量之差和振幅变动量之比来补偿这些初始值，进行校准。
接着，图11是图1所示的本发明第1基本结构的变形例，表示仅估计各传输系统的发送电路和接收电路之间的相位旋转量差的情况的自适应阵列无线基站的信号处理电路20的结构方框图。图11的电路结构除了将各传输系统中衰减器ATTj和振幅提取电路AEj(j＝1、2、…、n)省略之外，与图1所示的第1基本结构相同，所以引用图1的说明，而省略图11的说明。此外，图12是使用微计算机以软件来实现图11所示的电路操作时的流程图，除了与振幅分量有关的运算被省略之外，与图7和图8所示的第1基本结构的操作流程图相同，所以引用图7和图8的说明，而省略图12的说明。
接着，图13是图1所示的本发明第1基本结构的又一变形例，表示仅估计各传输系统的发送电路和接收电路之间的振幅变动量差情况的自适应阵列无线基站的信号处理电路20的结构方框图。图13的电路结构除了在各传输系统中省略了移相器PSj和相位提取电路PEj(j＝1、2、…、n)之外，与图1所示的第1基本结构相同，所以引用图1的说明，而省略图13的说明。
此外，图14是使用微计算机以软件来实现图13所示的电路操作时的流程图，除了与相位有关的运算被省略之外，与图7和图8所示的第1基本结构的操作流程图相同，所以引用图7和图8的说明，而省略图14的说明。
实施例1图15表示图1所示的本发明第1基本结构的自适应阵列无线基站的信号处理电路20的具体电路结构的实施例1的方框图。
与图1的电路结构相比，在第1基本结构中，各传输系统的相位提取电路PEj和振幅提取电路AEj(j＝1、2、…、n)由一个乘法器MPj和一个信号处理电路SPj来构成。
各传输系统的乘法器MPj(j＝1、2、…、n)进行图6有关说明的式(1-3)的运算。即，用该传输系统的已知的发送信号Sj(t)除接收信号测定装置SMj测定的接收信号。
接着，各传输系统的信号处理电路SPj(j＝1、2、…、n)进行图6有关说明的式(1-4)～(1-10)的运算。即，信号处理电路SPj计算对应的乘法器MPj输出的自然对数，将其虚数部作为Ymj来提取，形成式(1-9)的与相位有关的方程式，并且将实数部作为Xmj来提取，形成式(1-10)的与振幅有关的方程式。
图16是说明图15所示的实施例1的操作流程图，对应于图7所示的第1基本结构操作的前半部分。与图7的流程图相对应，按图7的步骤S1-6进行的信号处理内容由图16的步骤S1-6d特别记述。即，在图16的步骤S1-6d中，计算RXjk(t)/Sj(t)的自然对数，通过提取其虚数部和实数部，得到相位分量的方程式(1-9)和振幅分量的方程式(1-10)。
实施例2图17表示图1所示的本发明第1基本结构的自适应阵列无线基站的信号处理电路20的另一具体电路结构的实施例2的方框图。
与图1的电路结构相比，在第1基本结构中，各传输系统的相位提取电路PEj和振幅提取电路AEj(j＝1、2、…、n)由一个信号处理电路SPj和两个减法器SAj、SBj来构成。
首先，各传输系统的信号处理电路SPj(j＝1、2、…、n)计算接收信号测定装置SMj测定的接收信号的自然对数，提取其虚数部提供给一个减法器SAj，并且提取实数部提供给另一个减法器SBj。
上述一个减法器SAj从提供的接收信号的虚数部中减去计算该传输系统的已知的发送信号Sj(t)的自然对数所得的虚数部Im[loge{Sj(t)}]。上述另一个减法器SBj从提供的接收信号的实数部中减去计算该传输系统的已知的发送信号Sj(t)的自然对数所得的实数部Re[loge{Sj(t)}]。
上述一个减法器SAj的虚数部的减法结果作为Ymj来提取，形成式(1-9)的与相位有关的方程式，而另一个减法器SBj的实数部的减法结果作为Xmj来提取，形成式(1-10)的与振幅有关的方程式。
如以上那样，在图17的实施例2中，首先进行接收信号的虚数部和实数部的分离后，分别与已知信号Sj(t)的虚数部和实数部相减。
对此，在图6和图15相关说明的实施例1中，在分离为虚数部和实数部之前用已知信号来除接收信号，颠倒运算的顺序。但是，无论哪种方法，由于得到最终用式(1-9)和(1-10)表示的方程式，所以可认为图17所示的电路结构与图1所示的第1基本结构等价。
图18是说明图17所示的实施例2的操作流程图，对应于图7所示的第1基本结构操作的前半部分。与图7的流程图相比，在图7的步骤S1-6中进行的信号处理的内容由图18的步骤S1-6e来专门记述。即，在图18的步骤S1-6e中，通过从计算的RXjk(t)的自然对数的虚数部和实数部中分别减去计算Sj(t)的自然对数的虚数部和实数部，获得相位分量的方程式(1-9)和振幅分量的方程式(1-10)。
再有，在实施例1和2的说明中，如上所述，以S/N比充分好为前提。就是说，图15～图18所示的实施例1和2在接收信号的S/N比良好的情况下有效，即使与下述的其它实施例相比，也可以用比较少的信号处理量来进行各传输系统的发送电路和接收电路之间的相位旋转量差及振幅变动量差的估计。
图19模式地表示图3所示的本发明第2基本结构的自适应阵列无线基站中的校准时的信号的发送接收状况图。以下，参照图19来说明本发明第2基本结构的自适应阵列无线基站的工作原理。
首先，在校准时，按照来自控制装置22的控制信号，例如将第j号的传输系统的移相器PSj的相位旋转量设定为0，将衰减器ATTj的振幅变动量Aj设定为1(＝0dB)。然后，通过控制装置22的控制从存储器21输出对应于该第j号传输系统的已知信号Sj(t)，通过该传输系统的移相器PSj、衰减器ATTj、发送信号输出装置SGj、发送电路TXj、天线共用器SWj、及天线振子ANTj作为电波信号送出。
发送的电波信号由除了第j号传输系统之外的其它所有各传输系统、例如第k号传输系统的天线振子ANTk和接收电路RXk接收，用接收信号测定装置SMk作为接收信号Rjk(t)来测定。
再有，在图19所示的第2基本结构的自适应阵列无线基站中，与图6所示的第1基本结构的自适应阵列无线基站不同，在相同的传输系统中不切换天线共用器SW，使得发送电路TX和接收电路RX可连接。
从第j号传输系统送出的用第k号传输系统接收测定的信号RXjk(t)用下述的式(1-13)来表示，而且从第1号至第n号依次切换发送信号的第j号的传输系统，除了正在发送的传输系统之外，每次用从第1号至第n号的所有传输系统接收测定的信号RXjk(t)用下述的式(1-14)表示。
RXjk(t)＝AjkATXjARXkexp{i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)}Sj(t)+njk(t)(k＝1、2、…、n)，其中k≠j …(1-13)RXjk(t)＝AjkATXjARXkexp{i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)}Sj(t)+njk(t)(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中k≠j…(1-14)接着，如果将上述的式(1-14)的两边用发送时的已知信号Sj(t)来除，则变为下述的式(1-15)，而且如果计算该式两边的自然对数，则用下述的式(1-16)来表示。
AjkATXjARXkexp{i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)}+njk(t)/Sj(t)＝RXjk(t)/Sj(t) …(1-15)loge[AjkATXjARXkexp{i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)}+njk(t)/Sj(t)]＝loge[RXjk(t)/Sj(t)] …(1-16)其中，将式(1-16)的左边表示为loge[v+w]，其中AjkATXjARXkeXp{i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)}＝vnjk(t)/Sj(t)＝w其中，如果假设信号功率与噪声功率比(S/N比)充分好，则变为v＞w。
如果将进行上述置换的式(1-16)的左边进行泰勒展开，则变为下述的式(1-17)，如上所述，由于假设S/N比充分好(|w/v|＜＜1)，所以可以将式(1-17)右边的w/v以后的项忽略。
其中，根据前面的式(1-16)的右边和式(1-17)的右边，可导出下述的式(1-18)。
loge[v+w]＝loge[v]+w/v-(w/v)2/2+(w/v)3/3-… …(1-17)loge[AjkATXjARXk]+i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)＝loge[RXjk(t)/Sj(t)]…(1-18)如果着眼于上述的式(1-18)的虚数部，则导出下述的式(1-19)，而如果着眼于实数部，则导出下述的式(1-20)。
φjk+ΔφTXj+ΔφRXk＝Im[loge{RXjk(t)/Sj(t)}]＝Im[loge{RXjk(t)}]-Im[loge{Sj(t)}]，(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)，其中，j≠k …(1-19)loge[AjkATXjARXk]＝Re[loge{RXjk(t)/Sj(t)}]＝Re[loge{RXjk(t)}]-Re[loge{Sj(t)}]，(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)，其中，j≠k …(1-20)通过以上处理，分别分离出与相位有关的方程式(1-19)和与振幅有关的方程式(1-20)。
其中，这些式中的RXjk(t)是被实际测定的信号，Sj(t)是已知信号。因此，可以通过计算来求式(1-19)和式(1-20)的各自右边的值。
因此，假设通过式(1-19)和式(1-20)的各自右边的计算求出的值为Yjk、Xjk，则各自的公式表示为下式(1-21)和式(1-22)。
Yjk＝φjk+ΔφTXj+ΔφRXk，(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)，其中，j≠k …(1-21)Xjk＝loge[Ajk]+loge[ATXj]+loge[ARXk]，(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)，其中，j≠k …(1-22)在这样求出的相位信息中，如果代入Yjk-Ykj＝Zjk和式(121)，则得到下述的式(1-23)。此外，在得到的振幅信息中，如果代入Xjk-Xkj＝Vjk和式(1-22)，则得到下述的式(1-24)。
Zjk＝(φjk-φkj)+(ΔφRXk-ΔφTXk)-(ΔφRXj-ΔφTXj)，(j＝1、2、…、n-1)，(k＝j+1、j+2、…、n) …(1-23)Vjk＝(loge[Ajk]-loge[Akj])+(loge[ARXk]-loge[ATXk])-(loge[ARXj]-loge[ATXj])，(j＝1、2、…、n-1)，(k＝j+1、j+2、…、n) …(1-24)其中，φjk和φkj分别是传播的方向相反、但通过完全相同的电路或传播路径的信号的相位旋转量，它们的值相互一致(其中j≠k)。因此，下述的式(1-25)成立。
另一方面，loge[Ajk]和loge[Akj]分别是传播的方向相反、但通过完全相同的电路或传播路径的信号的振幅变动量，它们的值相互一致(其中j≠k)。因此，下述的式(1-26)成立。
φjk＝φkj，(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)，其中，j≠k…(1-25)loge[Ajk]＝loge[Akj]，(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)，其中，j≠k…(1-26)其中，如果信号通过第j号的传输系统的接收电路产生的信号的相位旋转量和信号通过相同的传输系统的发送电路产生的信号的相位旋转量之差为Δφj，则按下述的式(1-27)来表示，而如果信号通过第j号的传输系统的接收电路产生的信号的振幅变动量和信号通过相同的传输系统的发送电路产生的信号的振幅变动量之差为ΔAj，则按下述的式(1-28)来表示。
Δφj＝ΔφRXj-ΔφTXj，(j＝1、2、…、n) …(1-27)ΔAj＝loge[ARXj]-loge[ATXj]，(j＝1、2、…、n) …(1-28)如果将式(1-25)和(1-27)代入上述式(1-23)，则变为下式(1-29)。
Zjk＝Δφk-Δφj，(j＝1、2、…、n-1)，(k＝j+1、j+2、…、n) …(1-29)该式是未知变量的个数为n个、独立的一次方程式的个数为n(n-1)/2个的联立方程式，表示成下式(1-30)那样。
Z12＝Δφ2-Δφ1Z13＝Δφ3-Δφ1…Zn-1n＝Δφn-Δφn-1…(1-30)另一方面，如果将式(1-26)和式(1-28)代入上式(1-24)，则变为下式(1-31)。
Vjk＝ΔAk-ΔAj，(j＝1、2、…、n-1)，(k＝j+1、j+2、…、n) …(1-31)该式也是未知变量的个数为n个、独立的一次方程式的个数为n(n-1)/2个的联立方程式，表示成下式(1-32)那样。
V12＝ΔA2-ΔA1V13＝ΔA3-ΔA1
…Vn-1n＝ΔAn-ΔAn-1…(1-32)为了解这些联立一次方程式，构成各联立一次方程式的总数n(n-1)/2必须至少与未知的变量的个数n相同。即，在n为3以上时，由于n(n-1)/2≥n成立，所以如果各传输系统的数目n为3以上，则在各个联立一次方程式(1-31)和(1-32)中，方程式的个数超过未知的变量的个数，在双方的联立一次方程式中可以求所有的未知变量的值。
即，通过解这些联立一次方程式(1-31)和(1-32)，在所有的传输系统中，可以算出通过发送电路和接收电路的信号之间的相位旋转量之差Δφj(j＝1、2、…、n)和振幅变动量之差ΔAj(j＝1、2、…、n)。
然后，通过将这样计算估计的各传输系统的接收电路和发送电路之间的相位旋转量之差的有关信息提供给该传输系统的移相器，将各传输系统的接收电路和发送电路之间的振幅变动量之差有关的信息提供给该传输系统的衰减器，在各传输系统中，对接收信号和发送信号之间的相位旋转量和振幅变动量之差进行补偿，可以进行传输特性的校准。
上述的本发明的第2基本结构的操作实际上通过构成信号处理电路20的微计算机以软件来执行。图20和图21表示使用微计算机以软件来实现上述第2基本结构的操作时的流程图。
首先，如果按规定的定时(或通过来自外部的指令)来产生相位和振幅误差的估计命令，则开始上述的校准操作。
首先，在步骤S2-1中，选择第j＝1号的传输系统，在步骤S2-2中，将该传输系统的移相器PS1的相位旋转量设定为0，将衰减器ATT1的振幅变动量A1设定为1(＝0dB)。然后，从存储器2 1输出与该第1号传输系统对应的已知信号S1(t)。
接着，在步骤S2-3中，将变量k设定为1，在步骤S2-4中，判断该传输系统是否为第k＝1号。这里，由于k＝j＝1，所以不进行任何处理，在步骤S2-6、S2-7中将k的值增加1。在步骤S2-4中如果判断为k≠j，则在步骤S2-5中用第k号的传输系统的接收信号测定装置SMk来测定从第1号传输路径的天线振子ANT1发送的电波信号，求RX1k(t)，通过上述的式(1-13)～式(1-22)来算出RX1k(t)/S1(t)的相位分量Y1k振幅分量X1k，存储到存储器21中。
在步骤S2-6中，如果判断为k达到n，则在步骤S2-8、S2-9中将j的值增加1，在下一个传输系统j＝2时，重复上述步骤S2-2～S2-7的操作。
这样，在步骤S2-8中，如果判断为j达到n，则算出与(j＝1、2、…、n)、(k＝1、2、…、n)的所有组合(其中j≠k)对应的Yjk、Xjk，存储到存储器21中。
接着，在图21的步骤S2-10中设定j＝1，在步骤S2-11中设定k＝j+1，如上述那样计算Zjk＝Yjk-Ykj和Vjk＝Xjk-Xkj，存储到存储器21中。通过步骤S2-13和S2-14，一边使k每次增加1一边计算Zjk，Vjk，如果在步骤S2-13中判定为k达到n，则通过步骤S2-15、S2-16使j每次增加1，并重复计算上述的Zjk、Yjk。如果在步骤S2-15中判定为j达到n-1，则算出与(j＝1、2、…、n)、(k＝1、2、…、n)的所有组合(其中j≠k)对应的Zjk、Vjk，存储到存储器21中。
接着，在步骤S2-17中，使用存储器21中存储的所有的Zjk、Vjk(j＝1、2、…、n)(k＝1、2、…、n)(其中j≠k)来解上述的式(1-30)和式(1-32)两个联立一次方程式。
最后，在步骤S2-18中，将算出的各传输系统的发送电路和接收电路之间的相位旋转量之差和振幅变动量之差分别设定在该传输系统的(预先设定为0)移相器和(预先设定为1)衰减器中。由此，在各传输系统的发送时，分别补偿上述的传输特性之差，执行校准。
下面，图22和图23表示上述的图20和图21所示的操作的变形例的流程图。图22和图23所示的操作除了以下方面之外与图20和图21所示的操作相同，对于共同的操作不再重复说明。
即，在图20的例中，在步骤S2-2中，将各传输系统的移相器的相位旋转量设定为0，将衰减器的振幅变动量设定为1(＝0dB)，而在图22的例中，在步骤S2-2a中，不进行这样的设定，而是测定此时的移相器PSj的相位旋转量θj和衰减器ATTj的振幅变动量Aj，分别存储到存储器21中。
然后，在图21的例中，在步骤S2-18中，在各传输系统中，通过将计算的发送电路和接收电路之间的相位旋转量之差和振幅变动量之差设定在对应的传输系统的预先设定为0的移相器和预先设定为1的衰减器中，对于进行补偿上述差的校准来说，在图23的例中，在步骤S2-18a中，在校准开始时读出由图22的步骤S2-18a测定的存储器21中存储的移相器和衰减器的初始值θj和Aj，通过将这些初始值用计算的相位旋转量之差和振幅变动量之差来校正，从而进行校准。
下面，图24是图3所示的本发明第2基本结构的变形例，表示仅估计各传输系统的发送电路和接收电路之间的相位旋转量差的情况的自适应阵列无线基站的信号处理电路20的结构方框图。图24的电路结构除了在各传输系统中省略了衰减器ATTj和振幅抽取电路AEj(j＝1、2、…、n)之外，与图3所示的第2基本结构相同，所以引用图3的说明，省略图24的说明。
此外，图25和图26是使用微计算机以软件来实现图24所示的电路操作时的流程图，除了省略了与振幅分量有关的运算以外，与图20和图21所示的流程图相同，所以引用图20和图21的说明，省略图25和图26的说明。
下面，图27是图3所示的本发明第2基本结构的又一变形例，表示仅估计各传输系统的发送电路和接收电路之间的振幅变动量差的情况的自适应阵列无线基站的信号处理电路20的结构方框图。图27的电路结构除了在各传输系统中省略了移相器PSj和相位抽取电路PEj(j＝1、2、…、n)之外，与图3所示的第2基本结构相同，所以引用图3的说明，省略图27的说明。
此外，图28和图29是使用微计算机以软件来实现图27所示的电路操作时的流程图，除了与相位分量有关的运算之外，与图20和图21所示的流程图相同，所以引用图20和图21的说明，省略图28和图29的说明。
实施例3下面，图30表示图3所示的本发明第2基本结构的自适应阵列无线基站的信号处理电路20的具体电路结构的实施例3的方框图。
与图3的电路结构相比，在第2基本结构中，各传输系统的相位抽取电路PEj和振幅抽取电路AEj(j＝1、2、…、n)由1个乘法器MPj和1个信号处理电路SPj构成。
首先，各传输系统的乘法器MPj(j＝1、2、…、n)进行图19中有关说明的式(1-15)的运算。即，将接收信号测定装置SMj测定的接收信号除以该传输系统的已知的发送信号Sj(t)。
接着，各传输系统的信号处理电路SPj(j＝1、2、…、n)进行图19中有关说明的式(1-16)～式(1-22)的运算。即，信号处理电路SPj计算对应的乘法器MPj输出的自然对数，抽取其虚数部作为Ymj，形成式(1-21)的与相位有关的方程式，并且抽取实数部作为Xmj，形成式(1-22)的与振幅有关的方程式。
图31是说明图30所示的实施例3的操作流程图，与图20所示的第2基本结构的操作的前半部分对应。与图20的流程图相比，用图20的步骤S2-5进行的信号处理内容由图31的步骤S2-6d特别记述。即，在图31的步骤S2-6d中，通过计算RXjk(t)/Sj(t)的自然对数，抽取其虚数部和实数部，得到相位分量的方程式(1-21)和振幅分量的方程式(1-22)。
实施例4下面，图32表示图3所示的本发明第2基本结构的自适应阵列无线基站的信号处理电路20的另一具体电路结构的实施例4的方框图。
与图3的电路结构相比，在第2基本结构内，各传输系统的相位抽取电路PEj和振幅抽取电路AEj(j＝1、2、…、n)由一个信号处理电路SPj和2个减法器SAj、SBj构成。
首先，各传输系统的信号处理电路SPj(j＝1、2、…、n)计算用接收信号测定装置SMj测定的接收信号的自然对数，抽取其虚数部提供给一个减法器SAj，并且抽取实数部提供给另一个减法器SBj。
上述一个减法器SAj从提供的接收信号的虚数部中减去计算该传输系统的已知的发送信号Sj(t)的自然对数所得的虚数部Im[loge{Sj(t)}]。上述另一个减法器SBj从提供的接收信号的实数部中减去计算该传输系统的已知的发送信号Sj(t)的自然对数所得的实数部Re[loge{Sj(t)}]将上述一个减法器SAj的虚数部的减法结果作为Ymj抽出，形成式(1-21)的与相位有关的方程式，并且将另一个加法器SBj的实数部的减法结果作为Xmj抽出，形成式(1-22)的与振幅有关的方程式。
如以上，在图32的实施例4中，在首先进行接收信号的虚数部和实数部的分离之后，分别减去已知信号Sj(t)的虚数部和实数部。
对此，在图19和图30中有关说明的实施例3中，在虚数部和实数部的分离之前，将接收信号除以已知信号，运算的顺序颠倒。但是，无论哪种方法，结果都可得到用式(1-21)和式(1-22)表示的方程式，所以认为图32所示的电路结构也与图3所示的第2基本结构等价。
图33表示图32所示的实施例4的操作流程图，与图20所示的第2基本结构的前半部分对应。与图20的流程图相比，用图20的步骤S2-5进行的信号处理的内容通过图32的步骤S2-5e特别记述。即，在图33的步骤S2-5e中，通过从计算RXjk(t)的自然对数的虚数部和实数部中分别减去计算Sj(t)的自然对数的虚数部和实数部，得到相位分量的方程式(1-21)和振幅分量的方程式(1-22)。
再有，在这些实施例3和4的说明中，如上所述，都以S/N十分良好为前提。即，图30～图33所示的实施例3和4在接收信号的S/N比良好的情况下有效，与后述的其它实施例相比，可以用比较少的信号处理来进行各传输系统的发送电路、接收电路之间的相位旋转量差和振幅变动量差的估计。
实施例5下面，图34表示本发明实施例5的具体电路结构的方框图。图34所示的实施例5是在图15所示的本发明第1基本结构的实施例1中附加时间平均电路。以下，说明本实施例5的自适应阵列无线基站的工作原理。
首先，在校准时，将第j号(j＝1、2、…、n)的传输系统的移相器PSj的相位旋转量θj设定为0，将衰减器ATTj的振幅变动量Aj设定为1(＝0dB)。然后，从存储器21中读出与该第j号传输系统对应的已知信号Sj(t)，通过天线振子ANTj来发送。
发送的信号由除了第j号传输系统以外的其它所有传输系统的天线振子ANTk(k＝1、2、…、n，其中j≠k)接收，用各传输系统的接收信号测定装置SMk作为接收信号Rjk(t)来测定。
再有，通过将第j号传输系统的天线共用器SWj进行切换，使得发送电路TXj连接到相同的传输系统的接收电路RXj，来自发送电路TXj的发送信号由该传输系统本身的接收电路SMj作为接收信号RXjj(t)来测定。
第j号传输系统送出的由第k号传输系统接收测定的信号RXjk(t)用在图6的第1基本结构中前面有关说明的式(1-1)来表示，但还从第1号至第n号依次切换发送信号的传输系统，每次由从第1号至第n号的所有传输系统接收测定的信号RXjk(t)用前面说明的式(1-2)来表示。再有，在这些式中，njk(t)表示噪声。
如果将该式(1-2)的两边用各传输系统的乘法器MPj来除以已知信号Sj(t)，将包括噪声的项从左边移动到右边，则变为下述的式(2-1)。然后，用各传输系统的时间平均电路TAj(j＝1、2、…、n)对该式(2-1)进行时间平均，则左边对于时间来说一般为常数，所以变为下述的式(2-2)。
AjkATXjARXkexp{i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)}＝RXjk(t)/Sj(t)-njk(t)/Sj(t) …(2-1)AjkATXjARXkexp{i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)}＝Ave[RXjk(t)/Sj(t)]-Ave[njk(t)/Sj(t)] …(2-2)再有，在上式中，Ave[·]指[·]的时间平均操作。
其中，根据噪声的性质，由于Ave[njk(t)/Sj(t)]＝0，所以如果用各传输系统的信号处理电路SPj来计算上述的式(2-2)两边的自然对数，则如下述的式(2-3)所示。然后，如果着眼于其虚数部，则导出下述的式(2-4)，而如果着眼于其实数部，则导出下述的式(2-5)。
loge[AjkATXjARXk]+i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)＝loge[Ave[RXjk(t)/Sj(t)]] …(2-3)φjk+ΔφTXj+ΔφRXk＝Im[loge[Ave[RXjk(t)/Sj(t)]]](j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，φjk＝0(j＝k时)…(2-4)loge[AjkATXjARXk]＝Re[loge[Ave[RXjk(t)/Sj(t)]]](j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，Ajk＝1(j＝k时) …(2-5)
其中，式(2-4)和式(2-5)的各自右边在各传输系统中可以通过测定和计算来求，将其计算结果存储在存储器21中。
因此，如果式(2-4)和式(2-5)的各自右边的值为Yjk、Xjk，则各自的式如下述的式(2-6)和式(2-7)所示。
Yjk＝φjk+ΔφTXj+ΔφRXk(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，φjk＝0(j＝k时)…(2-6)Xjk＝loge[Ajk]+loge[ATXj]+loge[ARXk](j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，Ajk＝1(j＝k时) …(2-7)以后的处理与图6中有关说明的处理相同，如果传输系统的数目n为3以上，则通过使用存储器21中存储的值Yjk、Xjk来解上述的联立一次方程式(2-6)和(2-7)，在所有的传输系统中，可以计算通过发送电路TXj(j＝1、2、…、n)产生的信号的相位旋转量ΔφTXj和振幅变动量ATXj、通过接收电路RXj产生的信号的相位旋转量ΔφRXj和振幅变动量ARXj。
然后，通过将这样估计的各传输系统的接收电路和发送电路之间的相位差信息提供给该传输系统的移相器，将各传输系统的振幅变动量信息提供给传输系统的衰减器，可以在各传输系统中进行接收信号和发送信号之间的传输特性的校准。
图35是说明图34所示的实施例5的操作流程图，与图16所示的实施例1的操作对应。与图16的流程图相比，在图35中，不同之处在于，在步骤S1-6f中附加用Ave[·]表示的时间平均操作。即，在图35的步骤S1-6f中，通过抽取loge[Ave{RXjk(t)/Sj(t)}]的虚数部和实数部，来得到相位分量的方程式(2-6)和振幅分量的方程式(2-7)。
图36是详细表示图35的步骤S1-6f的计算例行程序的流程图。在图36中，将临时变量Tmp设为0，进行RXjk(t)/Sj(t)的累计，直至达到时间T。然后，将该累计结果除以T，计算时间平均Tmp/T，计算其自然对数并抽出虚数部Yjk、实数部Xjk。
除了该步骤S1-6f以外，其它处理与图16的流程图相同，所以省略其说明。
如以上，根据本发明的实施例5，可通过在各传输系统中设置时间平均电路来消去噪声分量，所以例如即使接收信号的噪声分量多、S/N比差，也可以抑制噪声影响造成的估计误差，可以良好地估计各传输系统的相位差和振幅变动量信息。
实施例6和7下面，图37表示本发明实施例6的具体电路结构的方框图。图37所示的实施例6是在图15所示的本发明第1基本结构的实施例1中与图34的实施例5不同的位置上附加时间平均电路。
即，将上述的式(1-2)的两边除以已知信号Sj(t)，不进行实施例5所示的时间平均，而计算自然对数，进行泰勒展开。在S/N比并不好的条件下，泰勒展开的结果用下述的近似式(2-8)来表示。
如果分别抽出该式(2-8)两边的虚数部和实数部，进行时间平均，则左边的包括噪声分量Njk(t)的项变为0，其它项相对于时间是常数，所以得到下述的式(2-9)和式(2-10)loge[AjkATXjARXk]+i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)+njk(t)/[AjkATXjARXkexp{i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)}Sj(t)]＝loge[RXjk(t)/Sj(t)]…(2-8)φjk+ΔφTXj+ΔφRXk＝Ave[Im[loge[RXjk(t)/Sj(t)]]](j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，φjk＝0(j＝k时)…(2-9)loge[AjkATXjARXk]＝Ave[Re[loge[RXjk(t)/Sj(t)]]](j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，Ajk＝1(j＝k时) …(2-10)其中，式(2-9)和式(2-10)的各自右边在各传输系统中可以通过测定和计算来求，将该计算结果都存储在存储器21中。
因此，如果式(2-9)和式(2-10)的各自右边的值为Yjk、Xjk，则各自的式变为图34中有关说明的联立一次方程式(2-6)和(2-7)，以后的处理与图34中有关说明的处理相同。
下面，图38表示本发明实施例7的具体电路结构的方框图。图38所示的实施例7是将图15所示的本发明第1实施例中的信号处理电路SPj用对数计算电路LCj和时间平均电路TAj和I/Q分离电路IQj来置换。
即，通过乘法器MPj将上述的式(1-2)的两边除以已知信号Sj(t)，用对数计算电路LCj来计算两边的自然对数并进行泰勒展开。在S/N比并不那样好的条件下，泰勒展开的结果为上述的式(2-8)。
在本实施例7中，如上述实施例6所示，在该阶段不进行虚数部和实数部的分离，而通过时间平均电路TAj对式(2-8)进行时间平均操作。这种情况下，式(2-8)的左边第1项和第2项相对于时间为常数，由于包括噪声分量Njk(t)的项通过时间平均变为0，所以得到下述的式(2-11)。
然后，如果通过该I/Q分离电路IQj分别抽取该式(2-11)两边的虚数部和实数部，则得到下述的式(2-12)和式(2-13)。
loge[AjkATXjARXk]+i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)＝Ave[loge[RXjk(t)/Sj(t)]]…(2-11)φjk+ΔφTXj+ΔφRXk＝Im[Ave[loge[RXjk(t)/Sj(t)]]](j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，φjk＝0(j＝k时) …(2-12)loge[AjkATXjARXk]＝Re[Ave[loge[RXjk(t)/Sj(t)]]](j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，Ajk＝1(j＝k时) …(2-13)其中，式(2-12)和式(2-13)的各自右边在各传输系统中可以通过测定和计算来求，将该计算结果都存储在存储器21中。
因此，如果式(2-12)和式(2-13)的各自右边的值为Yjk、Xjk，则各自的式变为图34中有关说明的联立一次方程式(2-6)和(2-7)，以后的处理与图34中有关说明的处理相同。
图39是概括说明图37和图38所示的实施例6和7的操作流程图，与图16所示的实施例1的操作对应。
此外，图40表示与图39的流程图的步骤S1-6g对应的实施例6的计算例行程序的流程图，图41表示与图39的流程图的步骤S1-6g对应的实施例7的计算例行程序的流程图。
在实施例6中，在步骤S1-6g中，在分离loge{RXjk(t)/Sj(t)}的虚数部和实数部之后，进行时间平均，得到相位分量Yjk、振幅分量Xjk。
如果更详细进行说明，则在图40的流程图中，设Yjk、Xjk为0，进行loge{RXjk(t)/Sj(t)}的虚数部和实数部的累计，直至达到时间T。然后，将该累计结果除以T，计算时间平均Yjk/T、Xjk/T，作为相位分量Yjk、振幅分量Xjk输出。除了步骤S1-6g以外，实施例6的其它处理与图16的实施例1的处理相同。
在实施例7中，在步骤S1-6g中，在进行loge{RXjk(t)/Sj(t)}的时间平均之后，分离虚数部和实数部，得到相位分量Yjk和振幅分量Xjk。
如果更详细地说明，则在图41的流程图中，设临时变量Tmp为0，进行loge{RXjk(t)/Sj(t)}的累计，直至达到时间T。然后，将该累计结果除以T，计算时间平均Tmp/T，将其虚数部作为相位分量Yjk抽出，将实数部作为振幅分量Xjk抽出。除了步骤S1-6g以外，实施例7的其它处理与图16的实施例1的处理相同。
实施例8和9下面，图42表示本发明实施例8的具体电路结构的方框图。图42所示的实施例8与图37所示的实施例6相比，不同之处在于，不进行测定的接收信号RXjk(t)与已知信号Sj(t)的除法，而在最后阶段进行计算自然对数并且分离为虚数部和实数部并取时间平均的接收信号与已知信号Sj(t)的除法。
图43表示本发明实施例9的具体电路结构的方框图。图43所示的实施例9与图38所示的实施例7相比，不同之处在于，不进行测定的接收信号RXjk(t)与已知信号Sj(t)的除法，而在最后阶段进行计算自然对数、取时间平均、并且分离为虚数部和实数部的接收信号与已知信号Sj(t)的除法。
图42和图43所示的实施例8和9的操作也通过图39的流程图被概括性地示出。此外，图44表示与图39的流程图的步骤S1-6g对应的表示实施例8的计算例行程序的流程图，图45表示与图39的流程图的步骤S1-6g对应的表示实施例9的计算例行程序的流程图。
在实施例8中，在步骤S1-6a中，在分离loge{RXjk(t)}的虚数部和实数部之后，进行时间平均，然后，分别减去存储器中存储的loge{Sj(t)}的虚数部和实数部的平均值，得到相位分量Yjk、振幅分量Xjk。
更具体地说，在图44的流程图中，置Yjk、Xjk为0，进行loge{RXjk(t)}的虚数部和实数部的累计，直至达到时间T。然后，将该累计结果除以T，计算时间平均Yjk/T、Xjk/T，从中分别减去存储器21中存储的loge{Sj(t)}的虚数部和实数部的平均值，作为相位分量Yjk、振幅分量Xjk输出。除了步骤S1-6a以外，实施例8的其它处理与图16的实施例1的处理相同。
在实施例9中，在步骤S1-6a中，在对loge{RXjk(t)}进行时间平均之后，分离为虚数部和实数部，然后，分别减去存储器中存储的loge{Sj(t)}的平均值的虚数部和实数部，得到相位分量Yjk、振幅分量Xjk。
更具体地说，在图45的流程图中，置临时变量Tmp为0，进行loge{RXjk(t)}的累计，直至达到时间T。然后，将该累计结果除以T，计算时间平均Tmp/T，从中分别减去存储器21中存储的loge{Sj(t)}的平均值的虚数部和实数部，得到相位分量Yjk和振幅分量Xjk。
如以上，根据这些实施例6至9，通过在各传输系统中设置时间平均电路，可以消去包括噪声分量的项，所以即使例如接收信号的S/N比差，也可以抑制噪声影响造成的估计误差，可以良好地估计各传输系统的相位差和振幅变动量信息。
实施例10下面，图46表示本发明实施例10的具体电路结构的方框图。图46所示的实施例10是在图30所示的本发明的第2基本结构的实施例3中附加时间平均电路。以下，说明本实施例10的自适应阵列无线基站的工作原理。
首先，在校准时，将第j号(j＝1、2、…、n)的传输系统的移相器PSj的相位旋转量θj设定为0，将衰减器ATTj的振幅变动量Aj设定为1(＝0dB)。然后，从存储器21中读出与该第j号传输系统对应的已知信号Sj(t)，通过天线振子ANTj来发送。
发送的信号由除了第j号传输系统以外的其它所有传输系统的天线振子ANTk(k＝1、2、…、n，其中j≠k)接收，用各传输系统的接收信号测定装置SMk作为接收信号RXjk(t)来测定。
再有，在该图46所示的实施例10中，不切换天线共用器，使得各传输系统中发送电路和接收电路连接。
从第j号传输系统送出的、由第k号传输系统接收测定的信号RXjk(t)用图19的第2基本结构中前面有关说明的式(1-13)来表示，而且从第1号至第n号依次切换发送信号的传输系统，每次除了正在发送的传输系统以外由从第1号至第n号的所有传输系统接收测定的信号RXjk(t)用前面说明的式(1-14)来表示。再有，在这些式中，njk(t)表示噪声。
将该式(1-14)的两边用各传输系统的乘法器MPj来除以已知信号Sj(t)，如果将包括噪声的项从左边转移到右边，则变为图34中前面有关说明的式(2-1)。然后，如果用各传输系统的时间平均电路TAj(j＝1、2、…、n)来对该式(2-1)进行时间平均，则由于左边相对于时间为常数，所以变为前面的式(2-2)。
其中，根据噪声的性质，由于Ave[njk(t)/Sj(t)]＝0，所以如果用各传输系统的信号处理电路SPj来计算前面的式(2-2)两边的自然对数，则如下述的式(2-3)所示。然后，如果着眼于其虚数部，则导出下述的式(2-14)，而如果着眼于其实数部，则导出下述的式(2-15)。
φjk+ΔφTXj+ΔφRXk＝Im[loge[Ave[RXjk(t)/Sj(t)]]](j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，j≠k …(2-14)loge[AjkATXjARXk]＝Re[loge[Ave[RXjk(t)/Sj(t)]]](j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，j≠k …(2-15)其中，式(2-14)和式(2-15)的各自右边可以在各传输系统中通过测定和计算来求，将其计算结果存储在存储器21中。
因此，如果式(2-14)和式(2-15)的各自右边的值为Yjk、Xjk，则各自的式变为下述的式(2-16)和式(2-17)。
Yjk＝φjk+ΔφTXj+ΔφRXk(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，j≠k …(2-16)Xjk＝loge[Ajk]+loge[ATXj]+loge[ARXk](j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，j≠k …(2-17)
在这样求出的相位信息中，如果在Yjk-Ykj＝Zjk中代入式(2-16)，则得到下述的联立一次方程式(2-18)。此外，在得到的振幅信息中，如果在Xjk-Xkj＝Vjk中代入式(2-17)，则得到下述的式(2-19)。
Zjk＝Yjk-Ykj＝Δφk-Δφj(j＝1、2、…、n-1)，(k＝j+1、j+2、…、n)…(2-18)Vjk＝Xjk-Xkj＝ΔAk-ΔAj(j＝1、2、…、n-1)，(k＝j+1、j+2、…、n)…(2-19)以后的处理与图19中有关说明的处理相同，如果传输系统的数目n在3以上，通过使用存储器21中存储的值Yjk、Xjk，解上述的联立一次方程式(2-18)和(2-19)，在所有的传输系统中，可以计算通过发送电路和接收电路的信号之间的相位旋转量之差Δφj和振幅变动量之差ΔAj。
然后，通过将这样估计的各传输系统的接收电路和发送电路之间的相位差信息提供给该传输系统的移相器，将各传输系统的振幅变动量信息提供给该传输系统的衰减器，可以在各传输系统中进行接收信号和发送信号之间的传输特性的校准。
图47是说明图46所示的实施例10的操作流程图，与图31所示的实施例3的操作对应。与图31的流程图相比，不同点在于，在图47中，在步骤S2-5f中，增加用Ave[·]表示的时间平均操作。即，在图47的步骤S2-5f中，通过抽出loge[Ave{RXjk(t)/Sj(t)}]的虚数部和实数部，来获得相位分量的方程式(2-18)和振幅分量的方程式(2-19)。
由于除了步骤S2-5f的计算例行程序与实施例5中有关说明的图36的计算例行程序相同，所以省略其说明。
由于除了步骤S2-5f以外的其它处理与图31的流程图相同，所以省略其说明。
如以上，根据本发明的实施例10，由于在各传输系统中，通过设置时间平均电路可以消去包括噪声分量的项，所以例如即使接收信号的噪声分量强、S/N比差，也可以抑制噪声影响造成的估计误差，可以良好地估计各传输系统的相位差和振幅变动量信息。
实施例11和12下面，图48表示本发明实施例11的具体电路结构的方框图。图48所示的实施例11是在图30所示的本发明第1基本结构的实施例3中在与图46的实施例10的不同位置上附加时间平均电路。
即，将上述的式(1-2)的两边除以已知信号Sj(t)，不进行如实施例10那样的时间平均，而计算自然对数，并进行泰勒展开。在S/N比不太好的条件下，泰勒展开的结果可以用前面的近似式(2-8)来表示。如果将该式(2-8)的两边的虚数部和实数部分别抽出并进行时间平均，则左边的包括噪声分量Njk(t)的项变为0，而其它项相对于时间为常数，所以得到下述的式(2-20)和式(2-21)。
φjk+ΔφTXj+ΔφRXj＝Ave[Im[loge[RXjk(t)/Sj(t)]]](j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，j≠k …(2-20)loge[AjkATXjARXk]＝Ave[Re[loge[RXjk(t)/Sj(t)]]](j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，j≠k …(2-21)其中，式(2-20)和式(2-21)的各自右边可以通过在各传输系统中通过测定和计算来求，将其计算结果都存储在存储器21中。
因此，如果式(2-20)和式(2-21)的各自右边的值为Yjk、Xjk，则各自的式变为图46中有关说明的式(2-16)和式(2-17)，以后的处理与图46中有关说明的处理相同。
下面，图49表示本发明实施例12的具体电路结构的方框图。图49所示的实施例12是将图30所示的本发明第2基本结构的实施例3中的信号处理电路SPj用对数计算电路LCj和时间平均电路TAj及I/Q分离电路IQj来置换。
即，用乘法器MPj将上述的式(1-2)的两边除以已知信号Sj(t)，用对数计算电路LCj来计算两边的自然对数，并进行泰勒展开。在S/N比并不太好的条件下，泰勒展开的结果变为上述的式(2-8)。
在本实施例12中，如上述实施例11那样，在该阶段不进行虚数部和实数部的分离，而对式(2-8)通过时间平均电路TAj来进行时间平均操作。这种情况下，式(2-8)左边第1项和第2项对于时间来说为常数，由于包括噪声分量Njk(t)的项通过时间平均变为0，所以得到上述的式(2-11)。
然后，如果通过I/Q分离电路IQj分别抽取该式(2-11)两边的虚数部和实数部，则得到下述的式(2-22)和式(2-23)。
φjk+ΔφTXj+ΔφRXj＝Im[Ave[loge[RXjk(t)/Sj(t)]]](j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，j≠k …(2-22)loge[AjkATXjARXk]＝Re[Ave[loge[RXjk(t)/Sj(t)]]](j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，j≠k …(2-23)其中，式(2-22)和式(2-23)的各自右边可以在各传输系统中通过测定和计算来求，将其计算结果都存储在存储器21中。
因此，如果式(2-22)和式(2-23)的各自右边的值为Yjk、Xjk，则各自的式变为图46中有关说明的联立一次方程式(2-16)和(2-17)，以后的处理与图46中有关说明的处理相同。
图50是概括性地说明图48和图49所示的实施例11和12的操作流程图，与图31所示的实施例3的操作对应。
由于实施例12情况下的步骤S2-5g的计算例行程序与前面实施例6中有关说明的图40的计算例行程序相同，所以省略说明。此外，由于实施例11情况中的步骤S2-5g的计算例行程序与前面实施例7中有关说明的图41的计算例行程序相同，所以省略说明。
如以上，根据本发明的实施例11和12，通过在各传输系统中设置时间平均电路，即使接收信号的S/N比差，也可以抑制噪声影响造成的相位差信息的估计误差。
实施例13和14下面，图51表示本发明实施例13的具体电路结构的方框图。
图51所示的实施例13与图48所示的实施例11相比，仅有以下不同不进行测定的接收信号RXjk(t)与已知信号Sj(t)的除法，而在最后阶段进行计算自然对数、并且分离成虚数部和实数部并取时间平均的接收信号与已知信号Sj(t)的除法。
下面，图52表示本发明实施例14的具体电路结构的方框图。图52所示的实施例14与图49所示的实施例12相比，仅有以下不同不进行测定的接收信号RXjk(t)与已知信号Sj(t)的除法，而在最后阶段进行计算自然对数、取时间平均、并且分离成虚数部和实数部的接收信号与已知信号Sj(t)的除法。
图51和图52所示的实施例13和14的操作由图50的流程图概括性地示出。
由于实施例13情况下的步骤S2-5g的计算例行程序与前面实施例8中有关说明的图44的计算例行程序相同，所以省略说明。
由于实施例14情况下的步骤S2-5g的计算例行程序与前面实施例9中有关说明的图45的计算例行程序相同，所以省略说明。
如以上，根据本发明的实施例13和14，通过在各传输系统中设置时间平均电路，即使接收信号的S/N比差，也可以抑制因噪声的影响造成的相位差和振幅变动量信息的估计误差。
实施例15下面，图53表示本发明实施例15的具体电路结构的方框图。图53所示的本实施例15是将图15所示的本发明的第1基本结构的实施例1的各传输系统的乘法器MPj用相关器CRj(j＝1、2、…、n)来置换。以下，说明本实施例15的自适应阵列无线基站的工作原理。
首先，在校准时，将第j号(j＝1、2、…、n)的传输系统的移相器PSj的相位旋转量θj设定为0，将衰减器ATTj的振幅变动量Aj设定为1(＝0dB)。然后，从存储器21中读出与该第j号传输系统对应的已知信号Sj(t)，通过天线振子ANTj来发送。
发送的信号由除了第j号传输系统以外的其它所有传输系统的天线振子ANTk(k＝1、2、…、n其中j≠k)接收，用各传输系统的接收信号测定装置SMk作为接收信号Rjk(t)来测定。
再有，通过将第j号传输系统的天线共用器SWj进行切换，使得将发送电路TXj连接到相同的传输系统的接收电路RXj，用该传输系统本身的接收电路SMj将来自发送电路TXj的发送信号作为接收信号RXjj(t)来测定。
从第1号至第n号依次切换发送信号的传输系统，每次由第1号至第n号的所有传输系统接收测定的信号RXjk(t)用下述的式(3-1)来表示。
RXjk(t)＝AjkATXjARXkexp{i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)}Sj(t)+Ijk(t)+njk(t)(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)
其中，Ajk＝1，φjk＝0，(j＝k时) …(3-1)再有，在该式中，Ijk(t)表示接收信号中包括的所有干扰信号的合成信号。其中，干扰信号包括现有技术中说明的来自其它用户的电波信号等。
接着，计算接收信号RXjk(t)和对应的传输系统的已知信号Sj(t)之间的相互相关值CSjk。相互相关值是将作为时间t的函数的2个信号在共同的时间轴上相互相乘的结果进行相加，并求其时间平均，如下述的式(3-2)所示。然后，计算该式(3-2)，变为式(3-3)。
CSjk＝<RXjk(t)·Sj(t)>…(3-2)CSjk＝AjkATXjARXkexp{i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)}<Sj(t)·Sj(t)>+<Ijk(t)·Sj(t)>+<njk(t)·Sj(t)>，(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，Ajk＝1，φjk＝0，(j＝k时) …(3-3)在上述的相关处理性质上，在发送信号和干扰信号之间、以及发送信号和噪声成分之间不相关。因此，在已知信号Sj(t)、干扰信号Ijk(t)、和噪声分量Njk(t)之间，下面的式(3-4)、式(3-5)和式(3-6)成立。
<Sj(t)·Sj(t)>＝1 …(3-4)<Ijk(t)·Sj(t)>＝0…(3-5)<njk(t)·Sj(t)>＝0…(3-6)因此，如果将这些式(3-4)、(3-5)和(3-6)代入上述的式(3-3)，则变为下述的式(3-7)所示，如果计算它的自然对数，则如式(3-8)所示。
CSjk＝AjkATXjARXkexp{i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)}(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中Ajk＝1，φjk＝0(j＝k时) …(3-7)loge[AjkATXjARXk]+i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)＝loge[CSjk]…(3-8)着眼于该式(3-8)的虚数部可导出式(3-9)，而着眼于实数部可导出式(3-10)。
φjk+ΔφTXj+ΔφRXk＝Im[loge[CSjk]]
(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，φjk＝0(j＝k时)…(3-9)loge[AjkATXjARXk]＝Re[loge[CSjk]](j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，Ajk＝1(j＝k时) …(3-10)其中，式(3-9)和式(3-10)的各自右边可以在各传输系统中通过测定和计算来求，其结果被存储到存储器21中。
因此，如果式(3-9)和式(3-10)的各自右边的值为Yjk、Xjk，则各个式如下述的式(3-11)和式(3-12)所示。
Yjk＝φjk+ΔφTXj+ΔφRXk(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中φjk＝0，(j＝k时)…(3-11)Xjk＝loge[Ajk]+loge[ATXj]+loge[ARXk](j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，Ajk＝1，(j＝k时) …(3-12)以后的处理与图6中有关说明的处理相同，如果传输系统的数目n在3以上，通过使用存储器21中存储的值Yjk、Xjk，解上述的联立方程式(3-11)和式(3-12)，对于所有传输系统，可以计算通过发送电路TXj产生的信号的相位旋转量ΔφTXj及振幅变动量ATXj、和通过接收电路RXj产生的信号的相位旋转量ΔφRXj及振幅变动量ARXj。
然后，通过将这样估计的各传输系统的接收电路和发送电路之间的相位差信息提供给该传输系统的移相器，将各传输系统的振幅变动量信息提供给该传输系统的衰减器，可以对各传输系统进行接收信号和发送信号之间的传输特性的校准。
图54表示与图16的实施例1的流程图的步骤S1-6d对应的实施例15的Yjk、Xjk的计算例行程序的流程图。在图54的流程图中，设临时变量Tmp为0，进行RXjk(t)·Sj(t)的累计直到到达时间T。然后，将该累计结果除以T，计算时间平均Tmp/T，计算其自然对数，抽取虚数部Yjk、实数部Xjk。
除了该计算例行程序以外，其它处理与图16的实施例1的流程图相同，因而省略其说明。
如以上，根据本发明的实施例15，通过在各传输系统中设有相关电路来进行接收信号RXjk(t)和已知信号Sj(t)的相关处理，使噪声分量Njk(t)和干扰信号Ijk(t)消失。因此，在接收信号的S/N比差的情况下、或接收信号中混入干扰信号的情况下、或两种情况都出现的情况下，可以抑制噪声分量、或干扰信号、或双方影响造成的估计误差，可以良好地估计各传输系统的相位差和振幅变动量信息。
实施例16下面，图55是表示本发明实施例16的具体电路结构的方框图。图55所示的实施例16是将图30所示的本发明第2基本结构的实施例3的各传输系统的乘法器MPj用相关器CRj(j＝1、2、…、n)来替换。以下，说明本实施例16的自适应阵列无线基站的工作原理。
首先，在校准时，将第j号(j＝1、2、…、n)传输系统的移相器PSj的相位旋转量θj设定为0，将衰减器ATTj的振幅变动量Aj设定为1(＝0dB)。然后，从存储器21读出与该第j号传输系统对应的已知信号Sj(t)，通过天线ANTj来发送。
发送的信号由除了第j号传输系统之外的其它所有传输系统的天线振子ANTk(k＝1、2、…、n，其中j≠k)来接收，由各传输系统的接收信号测定器装置SMk作为接收信号RXjk(t)进行测定。
再有，在图55所示的实施例16中，在各传输系统中，不切换天线共用器，使得发送电路和接收电路进行连接。
按从第1号至第n号依次切换传输信号的传输系统，每次由除了正在发送的传输系统以外的从第1号至第n号的所有传输系统接收的测定信号RXjk(t)用下述的式(3-13)表示。
RXjk(t)＝AjkATXjARXkexp{i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)}Sj(t)+Ijk(t)+njk(t)(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中j≠k …(3-13)接着，如果计算接收信号RXjk(t)和对应的传输系统的已知信号Sj(t)的相互相关值CSjk，则变为式(3-14)。
CSjk＝AjkATXjARXkexp{i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)}<Sj(t)·Sj(t)>+<Ijk(t)·Sj(t)>+<njk(t)·Sj(t)>
(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)
其中j≠k …(3-14)如果将上述的式(3-4)、(3-5)和(3-6)代入上述的式(3-14)，则如下述的式(3-15)所示，如果计算它的自然对数，则如式(3-16)所示。
CSjk＝AjkATXjARXkexp{i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)}(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中j≠k …(3-15)loge[AjkATXjARXk]+j(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)＝loge[CSjk]…(3-16)着眼于该式(3-16)的虚数部可导出式(3-17)，而着眼于实数部可导出式(3-18)。
φjk+ΔφTXj+ΔφRXk＝Im[loge[CSjk]](j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中j≠k …(3-17)loge[AjkATXjARXk]＝Re[loge[CSjk]](j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中j≠k …(3-18)其中，式(3-17)和式(3-18)的各个右边可以在各传输系统中通过测定和计算来求，其结果被存储到存储器21中。
因此，如果式(3-17)和式(3-18)的各个右边的值为Yjk、Xjk，则各自的式如下述的式(3-19)和式(3-20)所示。
yjk＝φjk+ΔφTXj+ΔφRXk(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中j≠k …(3-19)Xjk＝loge[Ajk]+loge[ATXj]+loge[ARXk](j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中j≠k …(3-20)在这样求出的相位信息中，如果在Yjk-Ykj＝Zjk中代入式(3-19)，则得到下述的联立一次方程式(3-21)，此外，在得到的振幅信息中，如果在Xjk-Xkj＝Vjk中代入式(3-20)，则得到下述的联立一次方程式(3-22)。
Zjk＝Yjk-Ykj＝Δφk-Δφj
(j＝1、2、…、n-1)，(k＝j+1、j+2、…、n) …(3-21)Vjk＝Xjk-Xkj＝ΔAk-ΔAj(j＝1、2、…、n)，(k＝j+1、j+2、…、n) …(3-22)以后的处理与图19说明的有关处理相同，如果传输系统的数目n在3以上，则通过用存储器21中存储的Yjk、Xjk来解上述的联立一次方程式(3-21)和式(3-22)，在所有的传输系统中，可以计算通过发送电路和接收电路的信号之间的相位旋转量之差和振幅变动量之差。
然后，通过将这样估计的各传输系统的接收信号和发送信号之间的相位差信息提供给该传输系统的移相器，将各传输系统的振幅变动量信息提供给该传输系统的衰减器，可以对各传输系统进行接收信号和发送信号之间的传输特性的校准。
再有，实施例16的Yjk、Xjk的计算例行程序与图54所示的实施例15的计算例行程序相同，所以省略其图示和说明。
除了该计算例行程序以外的其它处理与图31的实施例3的流程图相同，所以省略其说明。
如以上，根据本发明的实施例16，通过对各传输系统设置相关电路来进行接收信号RXjk(t)和已知信号Sj(t)的相关处理，使噪声分量Njk(t)和干扰信号Ijk(t)消失。因此，在接收信号的S/N比差的情况下、或接收信号中混入干扰信号的情况下、或同时出现这两种情况下，可以抑制因噪声分量、或干扰信号、或它们两者的影响造成的估计误差，可以良好地估计各传输系统的相位差和振幅变动量信息。
实施例17再有，在图55的实施例16中，从第1号至第n号依次切换传输信号的发送系统，每次都测定用除了正在发送的传输系统以外的从第1号至第n号的所有传输系统接收的信号，进行上述的处理。
但是，如以下说明，在本实施例17中，在图55所示的结构中，通过从所有传输系统同时发送信号，并且用所有传输系统同时接收信号，从而缩短校准所需的时间。
首先，在校准时，在图55所示的结构中，将所有传输系统的移相器PSj的相位旋转量θj设定为0，将衰减器ATTj的振幅变动量Aj设定为1(＝0dB)。然后，从存储器21中读出与所有的传输系统对应的已知的信号Sj(t)，通过所有的天线振子ANTj来同时发送。
从各传输系统发送的信号由除了该传输系统以外的其它所有传输系统的天线振子ANTk(k＝1、2、…、n，其中j≠k)来接收。
因此，用第k号传输系统的接收信号测定装置SMk从其它所有传输系统同时接收测定的信号RXk(t)用下述的式(4-1)表示。
RXk(t)＝A1kATX1ARXkexp{i(φ1k+ΔφTX1+ΔφRXk)}S1(t)A2kATX2ARXkexp{i(φ2k+ΔφTX2+ΔφRXk)}S2(t)+…+AjkATXjARXkexp{i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)}Sj(t)+…+Ak-1kATXk-1ARXkexp{i(φk-1k+ΔφTXk-1+ΔφRXk)}Sk-1(t)+Ak+1kATXk+1ARXkexp{i(φk+1k+ΔφTXk+1+ΔφRXk)}Sk+1(t)+…+AnkATXnARXkexp{i(φnk+ΔφTXn+ΔφRXk)}Sn(t)+nk(t)(k＝1、2、…、n) …(4-1)接着，计算接收信号RXk(t)和已知信号Sj(t)的相互相关值CSjk。该相互相关值如下面的式(4-2)所示。
其中，Sj(t)(j＝1、2、…、n)是完全彼此不同的信号序列，其相互相关值满足下面的式(4-3)。
CSjk＝<RXk(t)·Sj(t)> …(4-2)<Sj(t)·Sk(t)>≈0(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中k≠j …(4-3)此外，如上述实施例15的式(3-6)所示，发送信号和噪声之间的相互相关值是0，如式(3-4)所示，发送信号的自相关值是1。
因此，如果计算式(4-1)的RXk(t)和Sj(t)的相互相关值，则式(4-2)如下述的式(4-4)所示，如果对所有的已知发送信号Sj(t)(j＝1、2、…、n，其中k≠j)和所有的接收信号RXk(t)(k＝1、2、…、n)进行该RXk(t)和Sj(t)的相互相关处理，则所得的相互相关值变为用实施例17的式(3-15)表示的值。
CSk＝<RXk(t)·Sj(t)>＝AjkATXjARXkexp{i(φjk+ΔφTXj+ΔφRXk)}…(4-4)计算该式(3-15)的自然对数后，如上述实施例16的式(3-16)所示，如果着眼于其虚数部，则导出上述的式(3-19)，而如果着眼于实数部，则导出式(3-20)。以后的处理与实施例16的处理相同，所以省略说明。
下面，图56是说明上述实施例17的操作的前半部分的流程图，图57表示与图56的流程图的步骤S3-2对应的实施例17的计算例行程序的流程图。
图56的流程图，在步骤S3-1中，从所有传输系统同时发送已知信号Sj(t)，在步骤S3-2中，在用所有的传输系统同时进行接收信号的测定方面，与前面的任何一个实施例都有所不同。
在图57的流程图中，在每个发送信号Sj(t)中假设临时变量Tmp为0，进行RXk(t)·Sj(t)的累计直到到达时间T。然后，将该累计结果除以T，计算时间平均Tmp/T，计算它的自然对数，抽出虚数部Yjk、实数部Xjk。
通过对所有的发送信号Sj(t)进行该运算，进行来自所有传输系统的发送信号Sj(t)和由所有传输系统接收的信号RXk(t)的相互相关处理。
由于以后的处理与图21的流程图相同，所以省略说明。
再有，通过与图56的实施例17相同的步骤S3-1和S3-2，进行来自所有传输系统的发送信号Sj(t)和由所有传输系统接收的信号RXk(t)的相互相关处理，通过直接解所得的Yjk的联立一次方程式(3-19)和Yjk的联立一次方程式(3-20)，也可以求各传输系统的接收电路的相位旋转量和振幅变动量。
如以上，在本实施例17中，由于在校准时进行已知信号Sj(t)的同时发送接收，所以与将发送的传输系统依次切换的前面的各实施例相比，可以缩短校准所需的时间。
实施例18再有，在图19所示的本发明第2基本结构的自适应阵列无线基站中，最终通过解上述的联立一次方程式(1-30)和(1-32)，从而求通过所有的传输系统的接收电路和发送电路的信号的相位旋转量之差Δφj和振幅变动量之差ΔAj。
其中，在所有的传输系统中，在发送接收电路的相位旋转量之差Δφj(j＝1、2、…、n)是相同值的情况下，下述的式(5-1)成立，而在所有的传输系统中，在发送接收电路的振幅变动量之差ΔAj(j＝1、2、…、n)是相同值的情况下，下述的式(5-2)成立。
Δφj＝Δφ2＝…＝Δφn…(5-1)ΔA1＝ΔA2＝…＝ΔAn…(5-2)在这些情况下，在各发送电路和接收电路中，即使在实际中产生相位旋转量之差或振幅变动量之差，根据上述的式(1-30)和式(1-32)导出的联立方程式完全成为级联关系，解变得不定。因此，产生不能估计正确的相位旋转量之差和振幅变动量之差的情况。
以下说明的实施例18对这些方面进行了改善，在进行校准之前，通过将各传输系统的移相器的相位旋转量、或衰减器的振幅变动量、或它们两者分别预先设定为某个值，避免发送接收电路之间的相位旋转量之差和/或振幅变动量之差在传输系统之间为大致相同的值，使各传输系统的相位旋转量之差和振幅变动量之差的估计精度提高。
根据本发明的实施例18，在图19所示的本发明的第2基本结构的自适应阵列无线基站中，在校准时，预先将第j号传输系统的移相器PSj的相位旋转量设置为θj，将衰减器ATTj的振幅变动量设置为Aj。但是，在传输系统之间，设定各个移相器的相位旋转量，使得θj≠θk，然后设定各个衰减器的振幅变动量，使得Aj≠Ak。
从存储器21中读出与该第j号传输系统对应的已知信号Sj(t)，通过发送电路输出。然后，发送的信号由除了第j号传输系统以外的其它所有传输系统的各个接收电路来接收，用接收信号测定装置SMk来接收接收信号RXjk(t)。将发送信号的传输系统从第1号至第n号依次进行切换，由每次除了进行发送的传输系统以外的所有传输系统接收的测定信号RXjk(t)用下述的式(5-3)表示。
RXjk(t)＝AjkAjATXjARXkexp{i(φjk+θj+ΔφTXj+ΔφRXk)Sj(t)+njk(t)(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，j≠k …(5-3)
接着，将上述的式(5-3)的两边除以发送时的已知信号Sj(t)，而且计算两边的自然对数并进行泰勒展开，如果S/N比充分好，则得到下述的式(5-4)。然后，如果着眼于该式(5-4)的虚数部，则导出下述的式(5-5)，而如果着眼于实数部，则导出下述的式(5-6)。
loge[AjkAjATXjARXk]+i(φjk+θj+ΔφTXj+ΔφRXk)＝loge[RXjk(t)/Sj(t)]…(5-4)φjk+θj+ΔφTXj+ΔφRXk＝Im[loge[RXjk(t)/Sj(t)]]，(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，j≠k …(5-5)loge[AjkAjATXjARXk]＝Re[loge[RXjk(t)/Sj(t)]]，(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，j≠k …(5-6)其中，可以通过计算来求式(5-5)和式(5-6)的各自右边的值。因此，如果假设通过式(5-5)和式(5-6)的各自右边的计算而求出的值为Yjk、Xjk，则各自的式由下述的式(5-7)和式(5-8)来表示。
Yjk＝φjk+θj+ΔφTXj+ΔφRXk(j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，j≠k …(5-7)Xjk＝loge[Ajk]+loge[Aj]+loge[ATXj]+loge[ARXk](j＝1、2、…、n)，(k＝1、2、…、n)其中，j≠k …(5-8)其中，考虑上述预先设定的初始偏移值，将各传输系统的发送接收电路之间的相位旋转量之差Δφj和振幅变动量之差ΔAj如下述的式(5-10)和式(5-11)那样定义。
Δφj＝ΔφRXj-{ΔφTXj+θj}，(j＝1、2、…、n) …(5-10)ΔAj＝loge[ARXj]-{loge[ATXj]+loge[Aj]}，(j＝1、2、…、n) …(5-11)接着，如果在Yjk-Ykj＝Zjk中代入式(5-7)，则得到下述的式(5-12)，而如果在Xjk-Xkj＝Vjk中代入式(5-8)，则得到下述的式(5-13)。
Zjk＝Yjk-Ykj＝Δφk-Δφj(j＝1、2、…、n-1)，(k＝j+1、j+2、…、n) …(5-12)
Vjk＝Xjk-Xkj＝ΔAk-ΔAj(j＝1、2、…、n-1)，(k＝j+1、j+2、…、n)…(5-13)以后的操作与参照图19说明的本发明的第2基本结构的操作相同，如果解这些联立一次方程式(5-12)和式(5-13)，则可以算出各传输系统的发送接收电路之间的相位旋转量之差和振幅变动量之差。
接着，图58和图59是用微计算机以软件来实现上述的实施例18的操作时的流程图。图58和图59所示的流程图除了以下方面以外与图20和图21所示的本发明的第2基本结构的操作相同。
即，在步骤S2-2h中，将该传输系统的移相器PSj的相位旋转量不设定为0而设定为已知的值θj，将衰减器ATTj的振幅变动量不设定为1而设定为已知的值Aj。
然后，在最后的步骤S2-18h中，在设定用于校准的各传输系统的移相器的相位旋转量和衰减器的振幅变动量时，分别考虑上述已知的值θj和Aj。
其它操作引用有关图20和图21的流程图的说明，这里省略其说明。
接着，图60和图61表示上述图58和图59所示的实施例18的变形例的流程图。在该变形例中，与上述实施例18一样，首先，将各传输系统的移相器的相位旋转量设定为θj，衰减器的振幅变动量设定为Aj后，发送已知的信号Sj(t)，然后通过与实施例18完全相同的运算处理来算出Zjk和Vjk。
但是，在该图61的流程图中，判定算出的Zjk、Vjk的绝对值是否充分大。即，在步骤S2-19中，将算出的Zjk的绝对值与作为Z的最小值的MZ进行比较，如果|Zjk|比MZ小，则在步骤S2-20中将MZ用此时的|Zjk|来置换。同样，在步骤S2-21中，将算出的Vjk的绝对值与作为V的最小值的MV进行比较，如果|Vjk|比MV小，则在步骤S2-20中将MV用此时的|Vjk|来置换。
接着，在步骤S2-23中，如果判定最终获得的MZ、MV分别比规定的基准值CZ、CV小，则认为移相器的相位旋转量和衰减器的振幅变动量的初始设定值θj、Aj不充分，在步骤S2-24中，在将相位旋转量θj和振幅变动量Aj分别变更为适当的值后，再次进行Zjk、Vjk的计算。其结果，如果判定得到的MZ、MV分别比CZ、CV大，则以后进行与图58的实施例18相同的处理。
实施例19在至此说明的任何一个实施例中，最终通过解与相位旋转量有关的联立一次方程式和与振幅变动量有关的联立一次方程式，来计算相位旋转量、振幅变动量、相位旋转量差和振幅变动量差。
但是，在任何一个实施例中，在天线振子数为3个的情况下，未知的变量数和构成各联立一次方程式的独立方程式的数相等都为3个。因此，在该情况下，所有3个方程式在解联立一次方程式中都被使用。但是，如果天线振子数达到4个以上，则独立方程式的数会超过未知的变量数。
在本发明的实施例19中，在天线振子数为4个以上的情况下，在根据测定的接收信号和发送的信号计算的构成联立一次方程式的所有独立方程式中，仅选择所需个数以更高精度导出的方程式、即仅选择与未知的变量个数相同的数，就可解联立一次方程式。
在本发明的实施例19中，该方程式的选择从测定或计算所得的值|Xjk|、|Yjk|、|Vjk|、或|Zjk|达到大值的方程式中按顺序来选择。
图62是说明本实施例19的操作流程图，除了以下方面之外，与图21所示的本发明的第2基本结构的后半部分的操作相同。即，在步骤S2-25中，计算所有的Zjk的绝对值，按值的大小顺序来排序，并且在步骤S2-26中，计算所有的Vjk的绝对值，按值的大小顺序来排序。然后，按照|Zjk|的值的大小顺序，选择与未知的变量个数相当的n个方程式，构成与相位旋转量差有关的联立一次方程式并计算解，此外，按照|Vjk|的值的大小顺序，选择n个方程式，构成与振幅变动量差有关的联立一次方程式并计算解。其它的操作引用与图20和图21的流程图有关的说明，这里省略说明。
如以上那样，在本实施例19中，选择以高精度导出的方程式来构成联立一次方程式，所以可以获得与相位旋转量和振幅变动量有关的高精度估计结果。

实施例20如上所述，在天线振子数在4个以上的情况下，在构成各联立一次方程式的多个独立方程式内，产生为了获得解而未使用的方程式。在本发明的实施例20中，将为了得到这样的解而被使用的方程式以外的方程式用作与相位旋转量和振幅变动量有关的信息的估计结果的验证。例如，在天线振子数为4个时，求发送接收电路的相位旋转量情况的联立方程式由下述的独立方程式(6-1)～(6-6)构成。
Z12＝Δφ2-Δφ1…(6-1)Z13＝Δφ3-Δφ1…(6-2)Z14＝Δφ4-Δφ1…(6-3)Z23＝Δφ3-Δφ2…(6-4)Z24＝Δφ4-Δφ2…(6-5)Z34＝Δφ4-Δφ3…(6-6)其中，例如上述6个独立的方程式内，假设用式(6-1)、(6-2)、(6-5)、(6-6)来计算四个未知的变量Δφ1～Δφ4，并假设实际计算的值为tmpΔφj(j＝1、2、3、4)。在本实施例20中，将这些值tmpΔφj导入计算解时未使用的式(6-3)、(6-4)，计算误差el、(l＝1、2、…)。采用该情况下未使用的2个方程式来计算2个误差e1、e2，如下述的式(6-7)和式(6-8)。
e1＝Z14-(tmpΔφ4-tmpΔφ1) …(6-7)e2＝Z23-(tmpΔφ3-tmpΔφ2) …(6-8)然后，如果这些误差e1、e2分别比规定的基准值小，则认为上述的估计结果tmpΔφj(j＝1、2、3、4)是正确的，并进行输出。另一方面，如果这些误差e1、e2分别比规定的基准值大，则认为用上述4个公式估计的结果是不正确的，重新进行测定等，继续进行估计处理，直至误差e1、e2比规定的基准值小。
图63和图64表示本实施例20的操作流程图，除了以下方面之外与图62所示的本发明的实施例19的操作相同。
就是说，在步骤S2-28中，求分别解与相位差信息有关的n个独立方程式组成的联立一次方程式和与振幅变动量差信息有关的n个独立方程式组成的联立一次方程式的解，在步骤S2-29中，将计算的解代入在该解的计算中未使用过的方程式，分别计算Zjk和Vjk的最大值Zmax、Vmax。然后，在步骤S2-30中，判断计算的最大值是否分别在规定的基准值CZ、CV以下，反复进行以上的测定和运算，直至判断为在规定的基准值以上。
其它操作与上述实施例19的操作相同。
实施例21在至此说明的任何一个实施例中，将估计的有关相位旋转量的信息和有关振幅变动量的信息传送到作为各传输系统的相位旋转装置的移相器和作为振幅变动装置的衰减器上，在各传输系统的发送接收电路之间进行补偿，使得相位旋转量差和振幅变动量差达到0。
但是，在各传输系统的发送电路或接收电路包括有非线性特性的电路要素(例如，放大器)的情况下，因输入到发送电路的信号的功率或输入到接收电路的信号的功率而使相位特性和振幅特性变化，不能进行上述补偿。
本发明的实施例21即使在如上述因输入到发送电路的信号的功率或输入到接收电路的信号的功率而使相位特性和振幅特性变化的情况下，也可以用通过估计操作一次获得的校准结果和预先存储在存储器中的校正数据，将移相器和衰减器中设定的相位旋转量和振幅变动量校正到适当的值。
图65表示本实施例21的具体电路结构的方框图。在图65的实施例中，用于补偿相位旋转量的算出的校准信息为Δφ1、Δφ2、…、Δφn，用于补偿振幅变动量的算出的校准信息为ΔA1、ΔA2、…、ΔAn。
这里，将估计这些校准信息时的发送信号的比较低的功率设为PCTX，将接收信号的功率设为PCRX。另一方面，设当前的发送信号的功率为PTX，接收信号的功率为PRX，这里，将相位旋转量信息和振幅变动量信息的校正使用的信息预先存储到存储器内，通过控制装置22从存储器21中读出与PTX和PCTX对应的发送系统的校正信息，或与PRX或PCRX对应的接收系统的校正信息，附加在上述算出的各个校准值上后，提供给作为相位旋转装置的移相器和作为振幅变动装置的衰减器。由此，即使在发送电路或接收电路中包括非线性电路要素的情况下，也可以经常进行与相位旋转量差信息和振幅变动量差信息有关的最佳校准，而与接收信号功率或发送信号功率无关。
再有，为了减少存储器存储的校正信息量，也可以按适当的间隔将跳跃的校正信息存储到存储器中，在使用校正信息时通过内插来求最佳的校正值。
实施例22在至此说明的任何一个实施例中，在各传输系统中估计接收电路和发送电路之间的振幅变动量之差。但是，与相位旋转量的情况不同，在振幅变动量的情况下，在发送电路和接收电路之间存在特性差本身并不是大问题，而接收发送电路之间的相位旋转量差在各个传输系统中不同则是大问题。因此，关于振幅信息的校准，如上述各实施例那样，除了控制各传输系统的振幅变动装置的衰减器的振幅变动量，使得各传输系统的接收电路和发送电路之间的振幅变动量为0的方法以外，也可以控制各传输系统的振幅变动装置的衰减器的振幅变动量，使得各个传输系统的发送接收电路之间的振幅变动量差为相同的某个值。
图66表示本发明的自适应阵列无线基站的第3基本结构概要的示意方框图。图66的第3基本结构与前面说明的第1和第2基本结构一样，在自适应阵列无线基站中，仅示出与本发明有关的相位旋转量和振幅变动量的估计及与它们的校准有关的部分。
在图66所示的自适应阵列无线基站中，由4个信号传输系统组成，其特征在于，各个信号传输系统的天线振子(合计为4个)被分别正确地配置在正方形的顶点上。
更具体地说，图66所示的自适应阵列无线基站包括由图中未示出的存储器和控制装置组成的信号处理电路20；构成正方形的阵列天线的天线振子ANT1、ANT2、TAN3和ANT4；与各个天线振子对应设置的天线共用器SW1、SW2、SW3和SW4；以及与各个天线振子对应并设置在天线共用器和信号处理电路20之间的发送电路TX1、TX2、TX3、TX4和接收电路RX1、RX2、RX3、RX4。
与上述第1和第2基本结构一样，图66的信号处理电路20在校准时从各个天线振子发送已知信号，实测来自其它天线振子的接收信号，用实测值进行规定的运算，算出后述的接收响应矢量和发送矢量，具有根据该算出结果进行相位旋转量和振幅变动量的校准的数字信号处理功能。
再有，将各发送电路TX1、TX2、TX3、TX4总称为在从信号处理电路20至对应的天线共用器SW的路径上存在的电路，将各接收电路RX1、RX2、RX3、RX4总称为在从对应的天线共用器SW至信号处理电路20的路径上存在的电路。
实施例23在图66中，θTX1、θTX2、θTX3、θTX4分别表示在各传输系统中从信号处理电路20输出的信号通过对应的发送电路TX和天线共用器SW到达对应的天线振子ANT的相位旋转量，θRX1、θRX2、θRX3、θRX4分别表示在各传输系统中由对应的天线振子ANT接收的信号通过对应的天线共用器SW和接收电路RX到达信号处理电路20的相位旋转量。
而且，在图66中，θ12表示天线振子ANT1、ANT2之间的信号的相位旋转量，θ13表示天线振子ANT1、ANT3之间的信号的相位旋转量，θ14表示天线振子ANT1、ANT4之间的信号的相位旋转量，θ23表示天线振子ANT2、ANT3之间的信号的相位旋转量，θ24表示天线振子ANT2、ANT4之间的信号的相位旋转量，θ34表示天线振子ANT3、ANT4之间的信号的相位旋转量。
本发明的第3基本结构的实施例23在图66的结构中求接收响应矢量和发送响应矢量，以该相位数据之差作为校正值来求。
(1)接收响应矢量的测定方法首先，说明接收矢量的测定方法。
①在图66的结构中，由信号处理电路20将初始相位θIT1固定为0的信号通过发送电路TX1、天线共用器SW1从天线振子ANT1发送，用其它天线振子ANT2、ANT3、ANT4来接收。
其中，通过天线振子ANT2、天线共用器SW2、接收电路RX2用信号处理电路20接收的信号的发送至接收的相位旋转量θR21由下面的式(7-1)来表示。
θR21＝θTX1+θ12+θRX2 …(7-1)同样，通过天线振子ANT3、天线共用器SW3、接收电路RX3用信号处理电路20接收的信号的发送至接收的相位旋转量θR31由下面的式(7-2)来表示。
θR31＝θTX1+θ13+θRX3 …(7-2)同样，通过天线振子ANT4、天线共用器SW4、接收电路RX4用信号处理电路20接收的信号的发送至接收的相位旋转量θR41由下面的式(7-3)来表示。
θR41＝θTX1+θ14+θRX4 …(7-3)其中，如果从式(7-1)中减去式(7-2)，则θR21-θR31＝θRX2-θRX3+(θ12-θ13)(θRX2-θRX3)＝(θR21-θR31)-(θ12-θ13) …(7-4)同样，如果从式(7-2)中减去式(7-3)，则θR31-θR41＝θRX3-θRX4+(θ13-θ14)(θRX3-θRX4)＝(θR31-θR41)-(θ13-θ14) …(7-5)同样，如果从式(7-3)减去式(7-1)，则θR41-θR21＝θRX4-θRX2+(θ14-θ12)(θRX4-θRX2)＝(θR41-θR21)-(θ14-θ12) …(7-6)②在图66的结构中，由信号处理电路20将初始相位θIT2固定为0的信号通过发送电路TX2、天线共用器SW2从天线振子ANT2发送，用其它天线振子ANT1、ANT3、ANT4来接收。
其中，通过天线振子ANT1、天线共用器SW1、接收电路RX1用信号处理电路20接收的信号的发送至接收的相位旋转量θR12由下面的式(7-7)来表示。
θR12＝θTX2+θ12+θRX1 …(7-7)同样，通过天线振子ANT3、天线共用器SW3、接收电路RX3用信号处理电路20接收的信号的发送至接收的相位旋转量θR32由下面的式(7-8)来表示。
θR32＝θTX2+θ23+θRX3 …(7-8)同样，通过天线振子ANT4、天线共用器SW4、接收电路RX4用信号处理电路20接收的信号的发送至接收的相位旋转量θR42由下面的式(7-9)来表示。
θR42＝θTX2+θ24+θRX4 …(7-9)其中，如果从式(7-7)中减去式(7-8)，则θR12-θR32＝θRX1-θRX3+(θ12-θ23)
(θRX1-θRX3)＝(θR12-θR32)-(θ12-θ23) …(7-10)同样，如果从式(7-8)中减去式(7-9)，则θR32-θR42＝θRX3-θRX4+(θ23-θ24)(θRX3-θRX4)＝(θR32-θR42)-(θ23-θ24) …(7-11)同样，如果从式(7-9)中减去式(7-7)，则θR42-θR12＝θRX4-θRX1+(θ24-θ12)(θRX4-θRX1)＝(θR42-θR12)-(θ24-θ12) …(7-12)③在图66的结构中，由信号处理电路20将初始相位θIT3固定为0的信号通过发送电路TX3、天线共用器SW3从天线振子ANT3发送，用其它天线振子ANT1、ANT2、ANT4来接收。
其中，通过天线振子ANT1、天线共用器SW1、接收电路RX1用信号处理电路20接收的信号的发送至接收的相位旋转量θR13由下面的式(7-13)来表示。
θR13＝θTX3+θ13+θRX1 …(7-13)同样，通过天线振子ANT2、天线共用器SW2、接收电路RX2用信号处理电路20接收的信号的发送至接收的相位旋转量θR23由下面的式(7-14)来表示。
θR23＝θTX3+θ23+θRX2 …(7-14)同样，通过天线振子ANT4、天线共用器SW4、接收电路RX4用信号处理电路20接收的信号的发送至接收的相位旋转量θR43由下面的式(7-15)来表示。
θR43＝θTX3+θ34+θRX4 …(7-15)其中，如果从式(7-13)中减去式(7-14)，则θR13-θR23＝θRX1-θRX2+(θ13-θ23)(θRX1-θRX2)＝(θR13-θR23)-(θ13-θ23) …(7-16)同样，如果从式(7-14)中减去式(7-15)，则θR23-θR43＝θRX2-θRX4+(θ23-θ34)(θRX2-θRX4)＝(θR23-θR43)-(θ23-θ34) …(7-17)同样，如果从式(7-15)中减去式(7-13)，则θR43-θR13＝θRX4-θRX1+(θ34-θ13)(θRX4-θRX1)＝(θR43-θR13)-(θ34-θ13) …(7-18)④在图66的结构中，由信号处理电路20将初始相位θIT4固定为0的信号通过发送电路TX4、天线共用器SW4从天线振子ANT4发送，用其它天线振子ANT1、ANT2、ANT3来接收。
其中，通过天线振子ANT1、天线共用器SW1、接收电路RX1用信号处理电路20接收的信号的发送至接收的相位旋转量θR14由下面的式(7-19)来表示。
θR14＝θTX4+θ14+θRX1…(7-19)同样，通过天线振子ANT2、天线共用器SW2、接收电路RX2用信号处理电路20接收的信号的发送至接收的相位旋转量θR24由下面的式(7-20)来表示。
θR24＝θTX4+θ24+θRX2…(7-20)同样，通过天线振子ANT3、天线共用器SW3、接收电路RX3用信号处理电路20接收的信号的发送至接收的相位旋转量θR34由下面的式(7-21)来表示。
θR34＝θTX4+θ34+θRX3…(7-21)其中，如果从式(7-19)中减去式(7-20)，则θR14-θR24＝θRX1-θRX2+(θ14-θ24)(θRX1-θRX2)＝(θR14-θR24)-(θ14-θ24) …(7-22)同样，如果从式(7-20)中减去式(7-21)，则θR24-θR34＝θRX2-θRX3+(θ24-θ34)(θRX2-θRX3)＝(θR24-θR34)-(θ24-θ34) …(7-23)同样，如果从式(7-21)中减去式(7-19)，则θR34-θR14＝θRX3-θRX1+(θ34-θ14)(θRX3-θRX1)＝(θR34-θR14)-(θ34-θ14) …(7-24)⑤计算天线振子ANT1和ANT2的接收信号的相位旋转量之差(θRX1-θRX2)通过上述的式(7-16)和式(7-22)来求(θRX1-θRX2)，但为了进一步提高精度，取两式的平均。
(θRX1-θRX2)＝[{(θR14-θR24)-(θ14-θ24)}+{(θR13-θR23)-(θ13-θ23)}]/2通过该式，有(θRX1-θRX2)＝[{(θR14-θR24)-(θ14-θ23)}+{(θR13-θR23)-(θ13-θ24)}]/2
由于将图66的天线振子以构成正方形那样来配置，所以θ14＝θ23、θ13＝θ24成立。因此，上式变为下面的式(7-25)。
(θRX1-θRX2)＝{(θR14-θR24)+(θR13-θR23)}/2 …(7-25)由于该式的右边根据实测值来求，所以可算出差分(θRX1-θRX2)的值。
⑥计算天线振子ANT2和ANT3的接收信号的相位旋转量之差(θRX2-θRX3)根据上述的式(7-4)和式(7-23)来求(θRX2-θRX3)，但为了进一步提高精度，取两式的平均。
(θRX2-θRX3)＝[{(θR21-θR31)-(θ12-θ13)}+{(θR24-θR34)-(θ24-θ34)}]/2通过该式，有(θRX2-θRX3)＝[{(θR21-θR31)-(θ12-θ34)}+{(θR24-θR34)-(θ24-θ13)}]/2其中，由于θ12＝θ34、θ13＝θ24成立，所以上式变为下面的式(7-26)(θRX2-θRX3)＝{(θR21-θR31)+(θR24-θR34)}/2…(7-26)由于该式的右边根据实测值来求，所以可算出差分(θRX2-θRX3)的值。
⑦计算天线振子ANT3和ANT4的接收信号的相位旋转量之差(θRX3-θRX4)根据上述的式(7-5)和式(7-11)来求(θRX3-θRX4)，但为了进一步提高精度，取两式的平均。
(θRX3-θRX4)＝[{(θR31-θR41)-(θ13-θ14)}+{(θR32-θR42)-(θ23-θ24)}]/2通过该式，有(θRX3-θRX4)＝[{(θR31-θR41)-(θ13-θ24)}+{(θR32-θR42)-(θ23-θ14)}]/2其中，由于θ13＝θ24、θ23＝θ14成立，所以上式变为下面的式(7-27)(θRX3-θRX4)＝{(θR31-θR41)+(θR32-θR42)}/2…(7-27)
由于该式的右边根据实测值来求，所以可算出差分(θRX3-θRX4)的值。
⑧计算天线振子ANT4和ANT1的接收信号的相位旋转量之差(θRX4-θRX1)根据上述的式(7-12)和式(7-18)来求(θRX4-θRX1)，但为了进一步提高精度，取两式的平均。
(θRX4-θRX1)＝[{(θR42-θR12)-(θ24-θ12)}+{(θR43-θR13)-(θ34-θ13)}]/2通过该式，有(θRX4-θRX1)＝[{(θR42-θR12)-(θ24-θ13)}+{(θR43-θR13)-(θ34-θ12)}]/2其中，由于θ24＝θ13、θ34＝θ12成立，所以上式变为下面的式(7-28)(θRX4-θRX1)＝{(θR42-θR12)+(θR43-θR13)}/2…(7-28)由于该式的右边根据实测值来求，所以可算出差分(θRX4-θRX1)的值。
⑨求接收响应矢量如果将4个传输系统的各个天线振子的接收信号的相位旋转量表示为R(1)＝θRX1、R(2)＝θRX2、R(3)＝θRX3、R(4)＝θRX4，则以R(1)、R(2)、R(3)、R(4)为分量的矢量R是相位数据的接收响应矢量。
如求上述的式(7-25)～式(7-28)那样，各个相位旋转量的差分通过实测值具体算出(θRX1-θRX2)、(θRX2-θRX3)、(θRX3-θRX4)、(θRX4-θRX1)的值，但就知道各个相位旋转量R(1)、R(2)、R(3)、R(4)的值来说，信息不充分。
因此，通过以某一个传输系统的相位旋转量、例如R(1)为基准值0，从上述的各差分的算出值中可以分别算出其余的传输系统的相位旋转量。即，例如如果R(1)＝0，则由R(1)-R(2)＝(θRX1-θRX2)变为R(2)＝R(1)-(θRX1-θRX2)，根据上述差分的实测值来算出R(2)的值。
同样，由R(2)-R(3)＝(θRX2-θRX3)变为
R(3)＝R(2)-(θRX2-θRX3)，根据上述差分的实测值来算出R(3)的值。
同样地，由R(3)-R(4)＝(θRX3-θRX4)变为R(4)＝R(3)-(θRX3-θRX4)，根据上述差分的实测值来计算R(4)的值。
如以上那样，通过使某一个传输系统的相位旋转量为0，来分别求其它传输系统的相位旋转量，其结果，可得到相位数据的接收响应矢量。
这里，对在上述的测定结果中检查是否有错误的几种方法进行说明。
(i) 首先，有R(4)-R(1)＝(θRX4-θRX1)，但由于R(1)＝0，所以如果正确地进行测定，则本应R(4)-(θRX4-θRX1)大致为0。
因此，设rtmp＝|R(4)-(θRX4-θRX1)|，如果rtmp在误差阈值以上，则判断为在测定上有错误。
(ii)接着，通过取上述的式(7-10)和式(7-24)的平均，来求天线振子ANT1和ANT3的相位旋转量之差(θRX1-θRX3)。
(θRX1-θRX3)＝{(θR12-θR32)-(θ12-θ23)}-{(θR34-θR14)-(θ34-θ14)}]/2其中，由于θ12＝θ23、θ34＝θ14成立，所以(θRX1-θRX3)＝{(θR12-θR32)-(θR34-θR14)}/2由于该式的右边根据实测值来求，所以可算出(θRX1-θRX3)的值。
其中，有R(1)-R(3)＝(θRX1-θRX3)，但如果将测定正确地进行，则本应{R(1)-R(3)}-(θRX1-θRX3)大致为0。
因此，设rtmp＝|{R(1)-R(3)}-(θRX1-θRX3)|，如果rtmp在误差阈值以上，则判断为在测定上有错误。
(iii)接着，通过取上述的式(7-17)和式(7-6)的平均，来求天线振子ANT2和ANT4的相位旋转量之差(θRX2-θRX4)。
(θRX2-θRX4)＝[{(θR23-θR43)-(θ23-θ34)}-{(θR41-θR21)-(θ14-θ12)}]/2其中，由于θ23＝θ34、θ14＝θ12成立，所以(θRX2-θRX4)＝{(θR23-θR43)-(θR41-θR21)}/2
由于根据实测值来求该式的右边，所以算出(θRX2-θRX4)的值。
其中，R(2)-R(4)＝(θRX2-θRX4)，但如果测定正确地进行，则本应{R(2)-R(4)}-(θRX2-θRX4)大致为0。
因此，设rtmp＝|{R(2)-R(4)}-(θRX2-θRX4)|，如果rtmp在误差阈值以上，则判断为测定中有差错。
(2)发送响应矢量的测定方法下面说明发送响应矢量的测定方法。
①计算天线振子ANT1和ANT2的发送信号的相位旋转量之差(θTX1-θTX2)如果从上述的式(7-2)中减去式(7-8)，则θR31-θR32＝θTX1-θTX2+(θ13-θ23)(θTX1-θTX2)＝(θR31-θR32)-(θ13-θ23) …(7-29)同样，如果从式(7-3)中减去式(7-9)，则θR41-θR42＝θTX1-θTX2+(θ14-θ24)(θTX1-θTX2)＝(θR41-θR42)-(θ14-θ24) …(7-30)通过式(7-29)和式(7-30)来求(θTX1-θTX2)，但为了进一步提高精度，取两式的平均。
(θTX1-θTX2)＝[{(θR31-θR32)-(θ13-θ23)}+{(θR41-θR42)-(θ14-θ24)}]/2根据该式，有(θTX1-θTX2)＝[{(θR31-θR32)-(θ13-θ24)}+{(θR41-θR42)-(θ14-θ23)}]/2其中，由于θ13＝θ24、θ14＝θ23成立，所以上式变为下面的式(7-31)。
(θTX1-θTX2)＝{(θR31-θR32)+(θR41-θR42)}/2…(7-31)由于该式的右边根据实测值来求，所以可算出(θTX1-θTX2)的值。
②计算天线振子ANT2和ANT3的发送信号的相位旋转量之差(θTX2-θTX3)如果从上述的式(7-7)中减去式(7-13)，则θR12-θR13＝θTX2-θTX3+(θ12-θ13)
(θTX2-θTX3)＝(θR12-θR13)-(θ12-θ13) …(7-32)同样，如果从式(7-9)中减去式(7-15)，则θR42-θR43＝θTX2-θTX3+(θ24-θ34)(θTX2-θTX3)＝(θR42-θR43)-(θ24-θ34) …(7-33)通过式(7-32)和式(7-33)来求(θTX2-θTX3)，但为了进一步提高精度，取两式的平均。
(θTX2-θTX3)＝[{(θR12-θR13)-(θ12-θ13)}+{(θR42-θR43)-(θ24-θ34)}]/2根据该式，有(θTX2-θTX3)＝[{(θR12-θR13)-(θ12-θ34)}+{(θR42-θR43)-(θ24-θ13)}]/2其中，由于θ12＝θ34、θ24＝θ13成立，所以上式变为下面的式(7-34)。
(θTX2-θTX3)＝{(θR12-θR13)+(θR42-θR43)}/2…(7-34)由于该式的右边根据实测值来求，所以可算出(θTX2-θTX3)的值。
③计算天线振子ANT3和ANT4的发送信号的相位旋转量之差(θTX3-θTX4)如果从上述的式(7-13)中减去式(7-19)，则θR13-θR14＝θTX3-θTX4+(θ13-θ14)(θTX3-θTX4)＝(θR13-θR14)-(θ13-θ14) …(7-35)同样，如果从式(7-14)中减去式(7-20)，则θR23-θR24＝θTX3-θTX4+(θ23-θ24)(θTX3-θTX4)＝(θR23-θR24)-(θ23-θ24) …(7-36)通过式(7-35)和式(7-36)来求(θTX3-θTX4)，但为了进一步提高精度，取两式的平均。
(θTX3-θTX4)＝[{(θR13-θR14)-(θ13-θ14)}+{(θR23-θR24)-(θ23-θ24)}]/2根据该式，有(θTX3-θTX4)＝[{(θR13-θR14)-(θ13-θ24)}+{(θR23-θR24)-(θ23-θ14)}]/2其中，由于θ13＝θ24、θ23＝θ14成立，所以上式变为下面的式(7-37)。
(θTX3-θTX4)＝{(θR13-θR14)+(θR23-θR24)}/2 …(7-37)由于该式的右边根据实测值来求，所以可算出(θTX3-θTX4)的值。
④计算天线振子ANT4和ANT1的发送信号的相位旋转量之差(θTX4-θTX1)如果从上述的式(7-20)中减去式(7-1)，则θR24-θR21＝θTX4-θTX1+(θ24-θ12)(θTX4-θTX1)＝(θR24-θR21)-(θ24-θ12)…(7-38)同样，如果从式(7-21)中减去式(7-2)，则θR34-θR31＝θTX4-θTX1+(θ34-θ13)(θTX4-θTX1)＝(θR34-θR31)-(θ34-θ13)…(7-39)通过式(7-38)和式(7-39)来求(θTX4-θTX1)，但为了进一步提高精度，取两式的平均。
(θTX4-θTX1)＝[{(θR24-θR21)-(θ24-θ12)}+{(θR34-θR31)-(θ34-θ13)}]/2根据该式，有(θTX4-θTX1)＝[{(θR24-θR21)-(θ24-θ13)}+{(θR34-θR31)-(θ34-θ12)}]/2其中，由于θ24＝θ13、θ34＝θ12成立，所以上式变为下面的式(7-40)。
(θTX4-θTX1)＝{(θR24-θR21)+(θR34-θR31)}/2 …(7-40)由于该式的右边根据实测值来求，所以可算出(θTX4-θTX1)的值。
⑤求发送响应矢量如果四个传输系统的各个天线振子的发送信号的相位旋转量表示为T(1)＝θTX1、T(2)＝θTX2、T(3)＝θTX3、T(4)＝θTX4，则以(T(1)、T(2)、T(3)、T(4))为分量的矢量T是相位数据的发送响应矢量。
如由上述的式(7-31)、(7-34)、(7-37)、(7-40)所求那样，各个相位旋转量的差分根据实测值具体计算(θTX1-θTX2)、(θTX2-θTX3)、(θTX3-θTX4)、(θTX4-θTX1)的值，但就知道各个相位旋转量T(1)、T(2)、T(3)、T(4)的值来说，信息不充足。
因此，通过以某一个传输系统的相位旋转量、例如T(1)为基准值0，从上述的各差分的算出值中可以分别算出其余的传输系统的相位旋转量。即，例如如果T(1)＝0，则由T(1)-T(2)＝(θTX1-θTX2)变为T(2)＝T(1)-(θTX1-θTX2)，根据上述差分的实测值来算出T(2)的值。
同样，由T(2)-T(3)＝(θTX2-θTX3)变为T(3)＝T(2)-(θTX2-θTX3)，根据上述差分的实测值来算出T(3)的值。
同样地，由T(3)-T(4)＝(θTX3-θTX4)变为T(4)＝T(3)-(θTX3-θTX4)，根据上述差分的实测值来计算T(4)的值。
如以上那样，通过使某一个传输系统的相位旋转量为0，来分别求其它传输系统的相位旋转量，其结果，可得到相位数据的发送响应矢量。
这里，对在上述的测定结果中检查是否有错误的几种方法进行说明。
(i)首先，有T(4)-T(1)＝(θTX4-θT1)，但由于T(1)＝0，所以如果正确地进行测定，则本应T(4)-(θTX4-θTX1)大致为0。
因此，设rtmp＝|T(4)-(θTX4-θTX1)|，如果rtmp在误差阈值以上，则判断为在测定上有错误。
(ii)接着，求天线振子ANT1和ANT3的相位旋转量之差(θTX1-θTX3)。
首先，如果从式(7-1)中减去式(7-14)，则θR21-θR23＝θTX1-θTX3+(θ12-θ23)(θTX1-θTX3)＝(θR21-θR23)-(θ12-θ23) …(7-41)同样地，如果从式(7-3)中减去式(7-15)，则θR41-θR43＝θTX1-θTX3+(θ14-θ34)(θTX1-θTX3)＝(θR41-θR43)-(θ14-θ34) …(7-42)通过取式(7-41)和式(7-42)的平均，有
(θTX1-θTX3)＝[{(θR21-θR23)-(θ12-θ23)}+{(θR41-θR43)-(θ14-θ34)}]/2其中，由于θ12＝θ23、θ14＝θ34成立，所以(θTX1-θTX3)＝{(θR21-θR23)+(θR41-θR43)}/2由于该式的右边根据实测值来求，所以可算出(θTX1-θTX3)的值。
其中，有T(1)-T(3)＝(θTX1-θTX3)，但如果将测定正确地进行，则本应{T(1)-T(3)}-(θTX1-θTX3)大致为0。因此，设rtmp＝|{T(1)-T(3)}-(θTX1-θTX3)|，如果rtmp在误差阈值以上，则判断为在测定上有错误。
(iii)接着，求天线振子ANT2和ANT4的相位旋转量之差(θTX2-θTX4)。
首先，如果从式(7-7)中减去式(7-19)，则θR12-θR14＝θTX2-θTX4+(θ12-θ14)(θTX2-θTX4)＝(θR12-θR14)-(θ12-θ14) …(7-43)同样，如果从式(7-8)中减去式(7-21)，则θR32-θR34＝θTX2-θTX4+(θ23-θ34)(θTX2-θTX4)＝(θR32-θR34)-(θ23-θ34) …(7-44)通过取式(7-43)和式(7-44)平均(θTX2-θTX4)＝[{(θR12-θR14)-(θ12-θ14)}+{(θR32-θR34)-(θ23-θ34)}]/2其中，由于θ12＝θ14、θ23＝θ34成立，所以(θTX2-θTX4)＝{(θR12-θR14)+(θ32-θ34)}/2由于根据实测值来求该式的右边，所以算出(θTX2-θTX4)的值。
其中，T(2)-T(4)＝(θTX2-θTX4)，但如果测定正确地进行，则本应{T(2)-T(4)}-(θTX2-θTX4)大致为0。
因此，设rtmp＝|{T(2)-T(4)}-(θTX2-θTX4)|，如果rtmp在误差阈值以上，则判断为测定中有差错。
(3)校准通过从上述计算出的接收响应矢量R的相位旋转量R(1)、R(2)、R(3)、R(4)中分别减去发送响应矢量T的相位旋转量T(1)、T(2)、T(3)、T(4)，可以算出每个对应的传输系统中相位旋转量的接收时和发送时之差，即相位校正量。
信号处理电路20根据对每个传输系统这样算出的相位校正量，例如通过预先偏移发送信号的初始相位，来执行相位旋转量的校准。
实施例24在图67是表示在图66所示的本发明第3基本结构中各部的振幅变动量的图，自适应阵列无线基站的结构本身与图6所示的结构相同。
在图67中，ATX1、ATX2、ATX3、ATX4分别表示在各传输系统中从信号处理电路20输出的信号通过对应的发送电路TX和天线共用器SW到达对应的天线振子ANT的振幅变动量，ARX、ARX2、ARX3、ARX4分别表示在各传输系统中由对应的天线振子ANT接收的信号通过对应的天线共用器SW和接收电路RX到达信号处理电路20的振幅变动量。
而且，在图67中，A12表示天线振子ANT1、ANT2之间的信号的振幅变动量，A13表示天线振子ANT1、ANT3之间的信号的振幅变动量，A14表示天线振子ANT1、ANT4之间的信号的振幅变动量，A23表示天线振子ANT2、ANT3之间的信号的振幅变动量，A24表示天线振子ANT2、ANT4之间的信号的振幅变动量，A34表示天线振子ANT3、ANT4之间的信号的振幅变动量。
本发明第3基本结构的实施例24在图67的结构中求接收响应矢量和发送响应矢量，以该振幅数据之差作为校正值来求。
(1)接收响应矢量的测定方法首先，说明接收响应矢量的测定方法。
①在图67的结构中，由信号处理电路20将初始振幅AIT1固定为1的信号通过发送电路TX1、天线共用器SW1从天线振子ANT1发送，用其它天线振子ANT2、ANT3、ANT4来接收。
其中，通过天线振子ANT2、天线共用器SW2、接收电路RX2用信号处理电路20接收的信号的发送至接收的振幅变动量AR21由下面的式(8-1)来表示。
AR21＝ATX1×A12×ARX2 …(8-1)同样，通过天线振子ANT3、天线共用器SW3、接收电路RX3用信号处理电路20接收的信号的发送至接收的振幅变动量AR31由下面的式(8-2)来表示。
AR31＝ATK1×A13×ARX3…(8-2)同样，通过天线振子ANT4、天线共用器SW4、接收电路RX4用信号处理电路20接收的信号的发送至接收的振幅变动量AR41由下面的式(8-3)来表示。
AR41＝ATX1×A14×ARK4…(8-3)其中，如果将式(8-1)除以式(8-2)，则AR21/AR31＝ARX2/ARX3*(A12/A13)(ARX2/ARX3)＝(AR21/AR31)/(A12/A13) …(8-4)同样，如果将式(8-2)除以式(8-3)，则AR31/AR41＝ARK3/ARK4*(A13/A14)(ARK3/ARX4)＝(AR31/AR41)/(A13/A14) …(8-5)同样，如果将式(8-1)除以式(8-3)，则AR21/AR41＝ARX2/ARX4*(A12/A14)(ARK2/ARK4)＝(AR21/AR41)/(A12/A14) …(8-6)②在图67的结构中，由信号处理电路20将初始振幅AIT2固定为1的信号通过发送电路TX2、天线共用器SW2从天线振子ANT2发送，用其它天线振子ANT1、ANT3、ANT4来接收。
其中，通过天线振子ANT1、天线共用器SW1、接收电路RX1用信号处理电路20接收的信号的发送至接收的振幅变动量AR12由下面的式(8-7)来表示。
AR12＝ATX2×A12×ARX1…(8-7)同样，通过天线振子ANT3、天线共用器SW3、接收电路RX3用信号处理电路20接收的信号的发送至接收的振幅变动量AR32由下面的式(8-8)来表示。
AR32＝ATK2×A23×ARK3…(8-8)同样，通过天线振子ANT4、天线共用器SW4、接收电路RX4用信号处理电路20接收的信号的发送至接收的振幅变动量AR42由下面的式(8-9)来表示。
AR42＝ATK2×A24×ARX4…(8-9)其中，如果将式(8-7)除以式(8-8)，则AR12/AR32＝ARX1/ARX3*(A12/A23)
(ARX1/ARX3)＝(AR12/AR32)/(A12/A23) …(8-10)同样，如果将式(8-8)除以式(8-9)，则AR32/AR42＝ARX3/ARX4*(A13/A24)(ARX3/ARX4)＝(AR32/AR42)/(A23/A24) …(8-11)同样，如果将式(8-9)除以式(8-7)，则AR42/AR12＝ARX4/ARX1*(A24/A12)(ARX4/ARX1)＝(AR42/AR12)/(A24/A12) …(8-12)③在图67的结构中，由信号处理电路20将初始振幅AIT3固定为1的信号通过发送电路TX3、天线共用器SW3从天线振子ANT3发送，用其它天线振子ANT1、ANT2、ANT4来接收。
其中，通过天线振子ANT1、天线共用器SW1、接收电路RX1用信号处理电路20接收的信号的发送至接收的振幅变动量AR13由下面的式(8-13)来表示。
AR13＝ATX3×A13×ARX1…(8-13)同样，通过天线振子ANT2、天线共用器SW2、接收电路RX2用信号处理电路20接收的信号的发送至接收的振幅变动量AR23由下面的式(8-14)来表示。
AR23＝ATX3×A23×ARX2…(8-14)同样，通过天线振子ANT4、天线共用器SW4、接收电路RX4用信号处理电路20接收的信号的发送至接收的振幅变动量AR43由下面的式(8-15)来表示。
AR43＝ATX3×A34×ARX4…(8-15)其中，如果将式(8-13)除以式(8-14)，则AR13/AR23＝ARX1/ARX2*(A13/A23)(ARX1/ARX2)＝(AR13/AR23)/(A13/A23) …(8-16)同样，如果将式(8-14)除以式(8-15)，则AR23/AR43＝ARX2/ARX4*(A23/A34)(ARX2/ARX4)＝(AR23/AR43)/(A23/A34) …(8-17)同样，如果将式(8-15)除以式(8-13)，则AR43/AR13＝ARX4/ARX1*(A34/A13)(ARX4/ARX1)＝(AR43/AR13)/(A34/A13) …(8-18)④在图67的结构中，由信号处理电路20将初始振幅AIT4固定为1的信号通过发送电路TX4、天线共用器SW4从天线振子ANT4发送，用其它天线振子ANT1、ANT2、ANT3来接收。
其中，通过天线振子ANT1、天线共用器SW1、接收电路RX1用信号处理电路20接收的信号的发送至接收的振幅变动量AR14由下面的式(8-19)来表示。
AR14＝ATX4×A14×ARX1…(8-19)同样，通过天线振子ANT2、天线共用器SW2、接收电路RX2用信号处理电路20接收的信号的发送至接收的振幅变动量AR24由下面的式(8-20)来表示。
AR24＝ATX4×A24×ARX2…(8-20)同样，通过天线振子ANT3、天线共用器SW3、接收电路RX3用信号处理电路20接收的信号的发送至接收的振幅变动量AR34由下面的式(8-21)来表示。
AR34＝ATX4×A34×ARX3…(8-21)其中，如果将式(8-19)除以式(8-20)，则AR14/AR24＝ARX1/ARX2*(A14/A24 )(ARX1/ARX2)＝(AR14/AR24)/(A14/A24) …(8-22)同样，如果将式(8-20)除以式(8-21)，则AR24/AR34＝ARX2/ARX3*(A24/A34)(ARX2/ARX3)＝(AR24/AR34)/(A24/A34) …(8-23)同样，如果将式(8-19)除以式(8-21)，则AR14/AR34＝ARX1/ARX3*(A14/A34)(ARX1/ARX3)＝(AR14/AR34)/(A14/A34) …(8-24)⑤计算天线振子ANT1和ANT2的接收信号的振幅变动量之差(ARX1/ARX2)通过上述的式(8-16)和式(8-22)来求(ARX1/ARX2)，但为了进一步提高精度，取两式的平均。再有，两式右边的第1项可以由实测值来获得，而第2项可以根据天线振子间隔来计算严密的值。因此，仅在算出的两式的值之差在误差阈值以下的情况下，作为没有误差的情况，进行以下的平均化处理。对于以后的平均化处理的说明也一样。
(ARX1/ARX2)＝[{(AR14/AR24)/(A14/A24)}+{(AR13/AR23)/(A13/A23)}]/2 …(8-25)如上述，由于该式的右边根据实测值和依据天线振子间隔预先计算的值来求，所以可算出差分(ARX1/ARX2)的值。
⑥计算天线振子ANT2和ANT3的接收信号的振幅变动量之差(ARX2/ARX3)根据上述的式(8-4)和式(8-23)来求(ARX2/ARX3)，但为了进一步提高精度，取两式的平均。
(ARX2/ARX3)＝[{(AR21/AR31)/(A12/A13)}+{(AR24/AR34)/(A24/A34)}]/2 …(8-26)由于该式的右边根据实测值和依据天线振子间隔预先计算的值来求，所以可算出差分(ARX2/ARX3)的值。
⑦计算天线振子ANT3和ANT4的接收信号的振幅变动量之差(ARX3/ARX4)根据上述的式(8-5)和式(8-11)来求(ARX3/ARX4)，但为了进一步提高精度，取两式的平均。
(ARX3/ARX4)＝[{(AR31/AR41)/(A13/A14)}+{(AR32/AR42)/(A23/A24)}]/2…(8-27)由于该式的右边根据实测值和依据天线振子间隔预先计算的值来求，所以可算出差分(ARX3/ARX4)的值。
⑧计算天线振子ANT4和ANT1的接收信号的振幅变动量之差(ARX4/ARX1)根据上述的式(8-12)和式(8-18)来求(ARX4/ARX1)，但为了进一步提高精度，取两式的平均。
(ARX4/ARX1)＝[{(AR42/AR12)/(A24/A12)}+{(AR43/AR13)/(A34/A13)}]/2 …(8-28)由于该式的右边根据实测值和依据天线振子间隔预先计算的值来求，所以可算出差分(ARX4/ARX1)的值。
⑨求接收响应矢量如果将4个传输系统的各个天线振子的接收信号的振幅变动量表示为AR(1)＝ARX1、AR(2)＝ARX2、AR(3)＝ARX3、AR(4)＝ARX4，则以AR(1)、AR(2)、AR(3)、AR(4)为分量的矢量AR是振幅数据的接收响应矢量。
如用上述的式(8-25)～式(8-28)所求，各个振幅变动量的差分通过实测值具体算出(ARX1/ARX2)、(ARX2/ARX3)、(ARX3/ARX4)、(ARX4/ARX1)的值，但就知道各个振幅变动量AR(1)、AR(2)、AR(3)、AR(4)的值来说，信息不充分。
因此，通过以某一个传输系统的振幅变动量、例如AR(1)为基准值1，从上述的各差分值中可以分别算出其余的传输系统的振幅变动量。即，例如如果R(1)＝1，则由AR(1)/AR(2)＝(ARX1/ARX2)变为AR(2)＝AR(1)/(ARX1/ARX2)，根据上述差分的实测值来算出AR(2)的值。
同样，由AR(2)/AR(3)＝(ARX2/ARX3)变为AR(3)＝AR(2)/(ARX2/ARX3)，根据上述差分的实测值来算出AR(3)的值。
同样地，由AR(3)/AR(4)＝(ARX3/ARX4)变为AR(4)＝AR(3)/(ARX3/ARX4)，根据上述差分的实测值来计算AR(4)的值。
如以上那样，通过使某一个传输系统的振幅变动量为1，来分别求其它传输系统的振幅变动量，其结果，可得到振幅数据的接收响应矢量。
这里，对在上述的测定结果中检查是否有错误的几种方法进行说明。
(i)首先，有AR(4)/AR(1)＝(ARX4/ARX1)，但由于AR(1)＝1，所以如果正确地进行测定，则本应AR(4)/(ARX4/ARX1)大致为1。
因此，设rtmp＝|AR(4)/(ARX4/ARX1)-1|，如果rtmp在误差阈值以上，则判断为在测定上有错误。
(ii)接着，通过取上述的式(8-10)和式(8-24)的平均，来求天线振子ANT1和ANT3的振幅变动量之差(ARX1/ARX3)。
(ARX1/ARX3)＝{(AR12/AR32)/(A12/A23)}+{(AR14/AR34)/(A14/A34)}]/2其中，由于A12＝A23＝A34＝A14成立，所以
(ARX1/ARX3)＝{(AR12/AR32)+(AR14/AR34)}/2由于该式的右边根据实测值来求，所以可算出(ARX1/ARX3)的值。
其中，有AR(1)/AR(3)＝(ARX1/ARX3)，但如果将测定正确地进行，则本应{AR(1)/AR(3)}/(ARX1/ARX3)大致为1。
因此，设rtmp＝|{AR(1)/AR(3)}/(ARX1/ARX3)-1|，如果rtmp在误差阈值以上，则判断为在测定上有错误。
(iii)接着，通过取上述的式(8-17)和式(8-6)的平均，来求天线振子ANT2和ANT4的振幅变动量之差(ARX2/ARX4)。
(ARX2/ARX4)＝[{(AR23/AR43)/(A23/A34)}+{(AR21/AR41)/(A12/A14)}]/2其中，由于A12＝A23＝A34＝A14成立，所以(ARX2/ARX4)＝{(AR23/AR43)+(AR21/AR41)}/2由于根据实测值来求该式的右边，所以可算出(ARX2/ARX4)的值。
其中，AR(2)/AR(4)＝(ARX2/ARX4)，但如果测定正确地进行，则本应{AR(2)/AR(4)}/(ARX2/ARX4)大致为1。
因此，设rtmp＝|{AR(2)/AR(4)}/(ARX2/ARX4)-1|，如果rtmp在误差阈值以上，则判断为测定中有差错。
(2)发送响应矢量的测定方法下面说明发送响应矢量的测定方法。
①计算天线振子ANT1和ANT2的发送信号的振幅变动量之差(ATX1/ATX2)如果将上述的式(8-2)除以式(8-8)，则AR31/AR32＝ATX1/ATX2*(A13/A23)(ATX1/ATX2)＝(AR31/AR32)/(A13/A23)…(8-29)同样，如果将式(8-3)除以式(8-9)，则AR41/AR42＝ATX1/ATX2*(A14/A24)(ATX1/ATX2)＝(AR41/AR42)/(A14/A24)…(8-30)通过式(8-29)和式(8-30)来求(ATX1/ATX2)，但为了进一步提高精度，取两式的平均。
(ATX1/ATX2)＝[{(AR31/AR32)/(A13/A23)}+{(AR41/AR42)/(A14/A24)}]/2…(8-31)由于该式的右边可根据实测值和预先从天线振子间隔中计算的值求出，所以可算出差分(ATX1/ATX2)的值。
②计算天线振子ANT2和ANT3的发送信号的振幅变动量之差(ATX2/ATX3)如果将上述的式(8-7)除以式(8-13)，则AR12/AR13＝ATX2/ATX3*(A12/A13)(ATX2/ATX3)＝(AR12/AR13)/(A12/A13)…(8-32)同样，如果将式(8-9)除以式(8-15)，则AR42/AR43＝ATX2/ATX3*(A24/A34)(ATX2/ATX3)＝(AR42/AR43)/(A24/A34)…(8-33)通过式(8-32)和式(8-33)来求(ATX2/ATX3)，但为了进一步提高精度，取两式的平均。
(ATX2/ATX3)＝[{(AR12/AR13)/(A12/A13)}+{(AR42/AR43)/(A24/A34)}]/2…(8-34)由于该式的右边根据实测值和预先从天线振子间隔中计算的值求出，所以可算出差分(ATX2/ATX3)的值。
③计算天线振子ANT3和ANT4的发送信号的振幅变动量之差(ATX3/ATX4)如果将上述的式(8-13)除以式(8-19)，则AR13/AR14＝ATX3/ATX4*(A13/A14)(ATX3/ATX4)＝(AR13/AR14)/(A13/A14)…(8-35)同样，如果将式(8-14)除以式(8-20)，则AR23/AR24＝ATX3/ATX4*(A23/A24)(ATX3/ATX4)＝(AR23/AR24)/(A23/A24)…(8-36)通过式(8-35)和式(8-36)来求(ATX3/ATX4)，但为了进一步提高精度，取两式的平均。
(ATX3/ATX4)＝[{(AR13/AR14)/(A13/A14)}+{(AR23/AR24)/(A23/A24)}]/2…(8-37)由于该式的右边可根据实测值和预先从天线振子间隔中计算的值求出，所以可算出差分(ATX3/ATX4)的值。
④计算天线振子ANT4和ANT1的发送信号的振幅变动量之差(ATX4/ATX1)如果将上述的式(8-20)除以式(8-1)，则AR24/AR21＝ATX4/ATX1*(A24/A12)(ATX4/ATX1)＝(AR24/AR21)/(A24/A12) …(8-38)同样，如果将式(8-21)除以式(8-2)，则AR34/AR31＝ATX4/ATX1*(A34/A13)(ATX4/ATX1)＝(AR34/AR31)/(A34/A13) …(8-39)通过式(8-38)和式(8-39)来求(ATX4/ATX1)，但为了进一步提高精度，取两式的平均。
(ATX4/ATX1)＝[{(AR24/AR21)/(A24/A12)}+{(AR34/AR31)/(A34/A13)}]/2 …(8-40)由于该式的右边可根据实测值和预先从天线振子间隔中计算的值求出，因而可算出差分(ATX4/ATX1)的值。
⑤求发送响应矢量如果四个传输系统的各个天线振子的发送信号的振幅变动量表示为AT(1)＝ATX1、AT(2)＝ATX2、AT(3)＝ATX3、AT(4)＝ATX4，则以(AT(1)、AT(2)、AT(3)、AT(4))为分量的矢量AT是振幅数据的发送响应矢量。
如求用上述的式(8-31)、(8-34)、(8-37)、(8-40)所求那样，各个振幅变动量的差分根据实测值可具体算出(ATX1/ATX2)、(ATX2/ATX3)、(ATX3/ATX4)、(ATX4/ATX1)的值但就知道各个振幅变动量AT(1)、AT(2)、AT(3)、AT(4)的值来说，信息不充足。
因此，通过以某一个传输系统的振幅变动量、例如AT(1)为基准值1，从上述的各差分的算出值中可以分别算出其余的传输系统的振幅变动量。即，例如如果AT(1)＝1，则由AT(1)/AT(2)＝(ATX1/ATX2)变为AT(2)＝AT(1)/(ATX1/ATX2)，根据上述差分的实测值来算出AT(2)的值。
同样，由AT(2)/AT(3)＝(ATX2/ATX3)变为AT(3)＝AT(2)/(ATX2/ATX3)，根据上述差分的实测值来算出AT(3)的值。
同样地，由AT(3)/AT(4)＝(ATX3/ATX4)变为AT(4)＝AT(3)/(ATX3/ATX4)，根据上述差分的实测值来计算AT(4)的值。
如以上那样，通过使某一个传输系统的振幅变动量为1，来分别求其它传输系统的振幅变动量，其结果，可得到振幅数据的发送响应矢量。
这里，对在上述的测定结果中检查是否有错误的几种方法进行说明。
(i)首先，有AT(4)/AT(1)＝(ATX4/AT1)，但由于AT(1)＝1，所以如果正确地进行测定，则本应AT(4)/(ATX4/ATX1)为1。
因此，设rtmp＝|AT(4)/(ATX4/ATX1)-1|，如果rtmp在误差阈值以上，则判断为在测定上有错误。
(ii)接着，求天线振子ANT1和ANT3的振幅变动量之差(ATX1/ATX3)。
首先，如果将式(8-1)除以式(8-14)，则AR21/AR23＝ATX1/ATX3*(A12/A23)(ATX1/ATX3)＝(AR21/AR23)/(A12/A23) …(8-41)同样地，如果将式(8-3)除以式(8-15)，则AR41/AR43＝ATX1/ATX3*(A14/A34)(ATX1/ATX3)＝(AR41/AR43)/(A14/A34) …(8-42)通过取式(8-41)和式(8-42)的平均，有(ATX1/ATX3)＝[{(AR21/AR23)/(A12/A23)}+{(AR41/AR43)/(A14/A34)}]/2其中，由于A12＝A23＝A34＝A14成立，所以(ATX1/ATX3)＝{(AR21/AR23)+(AR41/AR43)}/2由于该式的右边可根据实测值来求，所以可算出(ATX1/ATX3)的值。
其中，是AT(1)/AT(3)＝(ATX1/ATX3)，但如果将测定正确地进行，则本应{AT(1)/AT(3)}/(ATX1/ATX3)大致为1。因此，设rtmp＝|{AT(1)/AT(3)}/(ATX1/ATX3)-1|，如果rtmp在误差阈值以上，则判断为在测定上有错误。
(iii)接着，求天线振子ANT2和ANT4的振幅变动量之差(ATX2/ATX4)。
首先，如果将式(8-7)除以式(8-19)，则AR12/AR14＝ATX2/ATX4*(A12/A14)(ATX2/ATX4)＝(AR12/AR14)/(A12/A14)…(8-43)同样，如果将式(8-8)除以式(8-21)，则AR32/AR34＝ATX2/ATX4*(A23/A34)(ATX2/ATX4)＝(AR32/AR34)/(A23/A34)…(8-44)通过取式(8-43)和式(8-44)平均(ATX2/ATX4)＝[{(AR12/AR14)/(A12/A14)}+{(AR32/AR34)/(A23/A34)}]/2其中，由于A12＝A23＝A34＝A14成立，所以(ATX2/ATX4)＝{(AR12/AR14)+(A32/A34)}/2由于根据实测值来求该式的右边，所以可计算出(ATX2/ATX4)的值。
其中，AT(2)/AT(4)＝(ATX2/ATX4)，但如果测定正确地进行，则本应{AT(2)/AT(4)}/(ATX2/ATX4)大致为1。
因此，设rtmp＝|{AT(2)/AT(4)}/(ATX2/ATX4)-1|，如果rtmp在误差阈值以上，则判断为测定中有差错。
(3)校准通过从上述那样计算出的接收响应矢量AR的振幅变动量AR(1)、AR(2)、AR(3)、AR(4)中分别减去发送响应矢量AT的振幅变动量AT(1)、AT(2)、AT(3)、AT(4)，可以计算出每个对应的传输系统中振幅变动量的接收时和发送时之差，即振幅校正量。
信号处理电路20根据对每个传输系统这样计算出的振幅校正量，例如通过预先调整发送信号的初始振幅，来执行振幅变动量的校准。
如以上那样，根据本发明，在包括多个传输系统的无线装置中，根据在各个传输系统中发送的已知信号和测定的接收信号来估计该传输系统的有关传输特性的信息，所以不用专门设置特别的测定电路而用简单且价格便宜的结构就可以进行各传输系统的接收电路和发送电路之间的传输特性的校准。
权利要求
1.一种无线装置，可进行传输特性的校准，包括n(n为n≥3的整数)个信号传输系统，各个系统包括天线(ANT)、共用所述天线的发送电路(TX)和接收电路(RX)；控制部件(22)，在校准时，进行控制，使得从所述n个信号传输系统的各个所述发送电路发送已知信号，并且用所述n个信号传输系统的多个信号传输系统的所述接收电路来接收所述被发送的信号；信号处理部件(PE、AE)，被设置在各所述信号传输系统中，对用该信号传输系统的所述接收电路接收到的信号使用所述已知信号来进行规定的信号处理；存储部件(21)，存储由所述信号传输系统的所述多个信号传输系统中的所述信号处理部件获得的信号；和运算装置(22)，根据所述存储部件中存储的信号，通过使信号分别通过所述n个信号传输系统的各个所述发送电路和所述接收电路，来计算有关该信号中产生的相位旋转量和振幅变动量的至少其中一个的信息。
2.如权利要求1所述的无线装置，还包括校准部件(PS、ATT)，根据所述运算部件计算出的信息，进行相位旋转量和振幅变动量的至少其中一个的校准，使得所述n个信号传输系统的各个所述发送电路和所述接收电路之间的相位旋转量的差和振幅变动量的差的至少一个为0。
3.如权利要求1所述的无线装置，还包括校准部件(ATT)，根据所述运算部件计算出的信息，进行振幅变动量的校准，使得所述n个信号传输系统的各个所述发送电路和所述接收电路之间的振幅变动量的差在所述n个信号传输系统之间彼此相等。
4.如权利要求1所述的无线装置，所述控制部件进行控制，使得用所述n个信号传输系统的所有所述接收电路来接收从所述n个信号传输系统的各个所述发送电路发送的所述已知信号。
5.如权利要求1所述的无线装置，所述控制部件进行控制，使得在所述n个信号传输系统中用除了发送所述已知信号的该信号传输系统以外的信号传输系统的所述接收电路来接收从所述n个信号传输系统的各个所述发送电路发送的所述已知信号。
6.如权利要求1的无线装置，所述控制部件依次地进行从所述n个信号传输系统的各个所述发送电路的所述信号的发送。
7.如权利要求5所述的无线装置，所述控制部件同时进行从所述n个信号传输系统的各个所述发送电路的所述信号的发送。
8.如权利要求6所述无线装置，所述信号处理部件包括将从所述信号传输系统的各个所述发送电路用该信号传输系统的所述接收电路接收到的各个信号除以所述已知信号的部件(MP)；和提取由所述除法获得的各个信号的相位分量和振幅分量的部件(SP)；所述运算部件包括导出由所述信号传输系统的各个所述发送电路和所述接收电路的有关相位旋转量的未知变量、和所述信号传输系统的各个所述信号处理部件提取的所述相位分量组成的第一联立一次方程式的部件；导出由所述信号传输系统的各个所述发送电路和所述接收电路的有关振幅变动量的未知变量、和所述信号传输系统的各个所述信号处理部件提取的所述振幅分量组成的第二联立一次方程式的部件；以及解所述第一联立一次方程式和第二联立一次方程式，计算作为所述未知变量的有关所述相位旋转量和所述振幅变动量的信息的部件。
9.如权利要求6所述无线装置，所述信号处理部件包括将从所述信号传输系统的各个所述发送电路用该信号传输系统的所述接收电路接收到的各个信号除以所述已知信号的部件(MP)；和计算由所述除法获得的各个信号的自然对数，并且分离成虚数部分和实数部分的部件(SP)；所述运算部件包括导出由所述信号传输系统的各个所述发送电路和所述接收电路的有关相位旋转量的未知变量、和由所述信号传输系统的各个所述信号处理部件分离的所述虚数部组成的第一联立一次方程式的部件；导出由所述信号传输系统的各个所述发送电路和所述接收电路的有关振幅变动量的未知变量、和由所述信号传输系统的各个所述信号处理部件分离的所述实数部组成的第二联立一次方程式的部件；以及解所述第一联立一次方程式和第二联立一次方程式，计算作为所述未知变量的有关所述相位旋转量和所述振幅变动量的信息的部件。
10.如权利要求6所述无线装置，所述信号处理部件包括计算从所述信号传输系统的各个所述发送电路用该信号传输系统的所述接收电路接收到的各个信号的自然对数，并且分离成虚数部分和实数部分的部件(SP)；进行从所述分离出的虚数部分中减去计算所述已知信号的自然对数的信号的虚数部分的第一减法部件(SA)；和进行从所述分离出的实数部分中减去计算所述已知信号的自然对数的信号的实数部分的第二减法部件(SB)；所述运算部件包括导出由所述信号传输系统的各个所述发送电路和所述接收电路的有关相位旋转量的未知变量、和由所述信号传输系统的各个所述信号处理部件的所述第一减法运算得到的虚数部组成的第一联立一次方程式的部件；导出由所述信号传输系统的各个所述发送电路和所述接收电路的有关振幅变动量的未知变量、和由所述信号传输系统的各个所述信号处理部件的所述第二减法运算得到的实数部组成的第二联立一次方程式的部件；以及解所述第一联立一次方程式和第二联立一次方程式，计算作为所述未知变量的有关所述相位旋转量和所述振幅变动量的信息的部件。
11.如权利要求6所述的无线装置，所述信号处理部件的所述规定的信号处理包括信号的时间平均处理。
12.如权利要求11所述的无线装置，所述信号处理部件包括将从所述信号传输系统的各个所述发送电路用该信号传输系统的所述接收电路接收到的各个信号除以所述已知信号的部件(MP)；对由所述除法得到的各个信号进行时间平均的部件(TA)；和计算所述各个时间平均信号的自然对数，并且分离成虚数部分和实数部分的部件(SP)；所述运算部件包括导出由所述信号传输系统的各个所述发送电路和所述接收电路的有关相位旋转量的未知变量、和由所述信号传输系统的各个所述信号处理部件分离的所述虚数部组成的第一联立一次方程式的部件；导出由所述信号传输系统的各个所述发送电路和所述接收电路的有关振幅变动量的未知变量、和由所述信号传输系统的各个所述信号处理部件分离的所述实数部组成的第二联立一次方程式的部件；以及解所述第一联立一次方程式和第二联立一次方程式，计算作为所述未知变量的有关所述相位旋转量和所述振幅变动量的信息的部件。
13.如权利要求11所述的无线装置，所述信号处理部件包括将从所述信号传输系统的各个所述发送电路用该信号传输系统的所述接收电路接收到的各个信号除以所述已知信号的部件(MP)；提取由所述除法得到的各个信号的相位分量和振幅分量的部件(SP)；和对所述提取出的各个相位分量和振幅分量进行时间平均的部件(TA)；所述运算部件包括导出由所述信号传输系统的各个所述发送电路和所述接收电路的有关相位旋转量的未知变量、和由所述信号传输系统的各个所述信号处理部件时间平均的所述相位分量组成的第一联立一次方程式的部件；导出由所述信号传输系统的各个所述发送电路和所述接收电路的有关振幅变动量的未知变量、和由所述信号传输系统的各个所述信号处理部件时间平均的所述振幅分量组成的第二联立一次方程式的部件；以及解所述第一联立一次方程式和第二联立一次方程式，计算作为所述未知变量的有关所述相位旋转量和所述振幅变动量的信息的部件。
14.如权利要求11所述的无线装置，所述信号处理部件包括将从所述信号传输系统的各个所述发送电路用该信号传输系统的所述接收电路接收到的各个信号除以所述已知信号的部件(MP)；计算由所述除法获得的各个信号的自然对数，并且分离成虚数部分和实数部分的部件(SP)；和对所述分离出的各个虚数部分和实数部分进行时间平均的部件(TA)；所述运算部件包括导出由所述信号传输系统的各个所述发送电路和所述接收电路的有关相位旋转量的未知变量、和由所述信号传输系统的各个所述信号处理部件时间平均的所述虚数部组成的第一联立一次方程式的部件；导出由所述信号传输系统的各个所述发送电路和所述接收电路的有关振幅变动量的未知变量、和由所述信号传输系统的各个所述信号处理部件时间平均的所述实数部组成的第二联立一次方程式的部件；以及解所述第一联立一次方程式和第二联立一次方程式，计算作为所述未知变量的有关所述相位旋转量和所述振幅变动量的信息的部件。
15.如权利要求11所述的无线装置，所述信号处理部件包括将从所述信号传输系统的各个所述发送电路用该信号传输系统的所述接收电路接收到的各个信号除以所述已知信号的部件(MP)；计算由所述除法得到的各个信号的自然对数的部件(LC)；对计算出所述自然对数的信号进行时间平均的部件(TA)；和将所述时间平均过的信号分离成虚数部分和实数部分的部件(IQ)；所述运算部件包括导出由所述信号传输系统的各个所述发送电路和所述接收电路的有关相位旋转量的未知变量、和由所述信号传输系统的各个所述信号处理部件分离的所述虚数部组成的第一联立一次方程式的部件；导出由所述信号传输系统的各个所述发送电路和所述接收电路的有关振幅变动量的未知变量、和由所述信号传输系统的各个所述信号处理部件分离的所述实数部组成的第二联立一次方程式的部件；以及解所述第一联立一次方程式和第二联立一次方程式，计算作为所述未知变量的有关所述相位旋转量和所述振幅变动量的信息的部件。
16.如权利要求11所述的无线装置，所述信号处理部件包括计算从所述信号传输系统的各个所述发送电路用该信号传输系统的所述接收电路接收到的各个信号的自然对数，并且分离成虚数部分和实数部分的部件(SP)；对所述分离出的各个虚数部分和实数部分进行时间平均的部件(TA)；从所述时间平均过的虚数部分中进行减去计算所述已知信号的自然对数的信号的虚数部分的第一减法的部件(SA)；和从所述时间平均过的实数部分中进行减去计算所述已知信号的自然对数的信号的实数部分的第二减法的部件(SB)；所述运算部件包括导出由所述信号传输系统的各个所述发送电路和所述接收电路的有关相位旋转量的未知变量、和由所述信号传输系统的各个所述信号处理部件第一减法运算得到的所述虚数部组成的第一联立一次方程式的部件；导出由所述信号传输系统的各个所述发送电路和所述接收电路的有关振幅变动量的未知变量、和由所述信号传输系统的各个所述信号处理部件的所述第二减法运算得到的实数部组成的第二联立一次方程式的部件；以及解所述第一联立一次方程式和第二联立一次方程式，计算作为所述未知变量的有关所述相位旋转量和所述振幅变动量的信息的部件。
17.如权利要求11所述的无线装置，所述信号处理部件包括计算从所述信号传输系统的各个所述发送电路用该信号传输系统的所述接收电路接收到的各个信号的自然对数的部件(LC)；对计算出所述自然对数的信号进行时间平均的部件(TA)；将所述时间平均过的信号分离成虚数部分和实数部分的部件(IQ)；从所述分离出的虚数部分中进行减去计算所述已知信号的自然对数的信号的虚数部分的第一减法的部件(SA)；和从所述分离出的实数部分中进行减去计算所述已知信号的自然对数的信号的实数部分的第二减法的部件(SB)；所述运算部件包括导出由所述信号传输系统的各个所述发送电路和所述接收电路的有关相位旋转量的未知变量、和由所述信号传输系统的各个所述信号处理部件的所述第一减法运算得到的虚数部组成的第一联立一次方程式的部件；导出由所述信号传输系统的各个所述发送电路和所述接收电路的有关振幅变动量的未知变量、和由所述信号传输系统的各个所述信号处理部件的所述第二减法运算得到的实数部组成的第二联立一次方程式的部件；以及解所述第一联立一次方程式和第二联立一次方程式，计算作为所述未知变量的有关所述相位旋转量和所述振幅变动量的信息的部件。
18.如权利要求1所述的无线装置，所述信号处理部件的所述规定的信号处理包括信号的相关处理。
19.如权利要求18所述的无线装置，所述信号处理部件包括对从所述信号传输系统的各个所述发送电路用该信号传输系统的所述接收电路接收到的各个信号进行相关处理的部件(CR)；和计算由所述相关处理得到的各个信号的自然对数，并且分离成虚数部分和实数部分的部件(SP)；所述运算部件包括导出由所述信号传输系统的各个所述发送电路和所述接收电路的有关相位旋转量的未知变量、和由所述信号传输系统的各个所述信号处理部件分离的所述虚数部组成的第一联立一次方程式的部件；导出由所述信号传输系统的各个所述发送电路和所述接收电路的有关振幅变动量的未知变量、和所述信号传输系统的各个所述信号处理部件分离的所述实数部组成的第二联立一次方程式的部件；以及解所述第一联立一次方程式和第二联立一次方程式，计算作为所述未知变量的有关所述相位旋转量和所述振幅变动量的信息的部件。
20.如权利要求5所述的无线装置，还包括这样的部件，对各所述信号传输系统偏移所述相位旋转量的差和所述振幅变动量的差，使得各所述信号传输系统的所述发送电路和所述接收电路的各个相位旋转量的差在所述n个信号传输系统之间彼此不同，并且各所述信号传输系统的所述发送电路和所述接收电路的各个振幅变动量的差在所述n个信号传输系统之间彼此不同。
21.如权利要求8、9、10、12、15、16或17所述的无线装置，在构成各所述联立一次方程式的方程式的数比计算所述未知变量所需的方程式的数多时，所述运算部件选择用更高精度导出的方程式，用于所述未知变量的计算。
22.如权利要求21所述的无线装置，所述运算部件用构成各所述联立一次方程式的方程式中的未选择的方程式来检验使用选择的方程式计算出的变量。
23.如权利要求2或3所述的无线装置，还包括根据输入到各所述信号传输系统的所述发送电路或所述接收电路中的信号的功率，通过所述校准部件来校正所述校准量。
24.一种校准方法，用于配有天线(ANT)、各自包括共用所述天线的发送电路(TX)和接收电路(RX)的n(n为n≥3的整数)个信号传输系统的无线装置，该方法包括在校准时进行控制的步骤，使得从所述n个信号传输系统的各个所述发送电路接收已知信号，并且用所述n个信号传输系统的多个信号传输系统的所述接收电路来接收所述发送的信号；在每个所述信号传输系统中对用所述接收电路接收的信号使用所述已知信号来进行规定的信号处理的步骤；存储所述信号传输系统的所述多个信号传输系统的所述信号处理的结果所得的信号的步骤；根据所述存储的信号，通过使信号分别通过所述n个信号传输系统的各个所述发送电路和所述接收电路，来计算该信号产生的有关相位旋转量和振幅变动量的至少其中一个的信息的步骤；和根据计算出的信息，进行校准所述n个信号传输系统的各个所述发送电路和所述接收电路之间的相位旋转量之差和振幅变动量之差的至少一个的步骤。
25.如权利要求24所述的校准方法，进行所述控制的步骤包括进行控制，使得可用所述n个信号传输系统的所有所述接收电路来接收从所述n个信号传输系统的各个所述发送电路发送的所述已知信号的步骤。
26.如权利要求24所述的校准方法，进行所述控制的步骤包括进行控制，使得在所述n个信号传输系统中用除了发送已知信号的该信号传输系统以外的信号传输系统的所述接收电路来接收从所述n个信号传输系统的各个所述发送电路发送的所述已知信号的步骤。
27.如权利要求24所述的校准方法，进行所述控制的步骤包括从所述n个信号传输系统的各个所述发送电路依次地进行所述信号的发送的步骤。
28.如权利要求26所述的校准方法，进行所述控制的步骤包括从所述n个信号传输系统的各个所述发送电路同时进行所述信号的发送的步骤。
29.如权利要求27所述校准方法，进行所述规定的信号处理的步骤包括进行信号的时间平均处理的步骤。
30.如权利要求24所述的校准方法，进行所述规定的信号处理的步骤包括进行信号的相关处理的步骤。
31.如权利要求26所述的校准方法，还包括在各所述信号传输系统中对所述相位旋转量之差和所述振幅变动量之差进行偏移的步骤，使得各所述信号传输系统的所述发送电路和所述接收电路的各个相位旋转量之差在所述n个信号传输系统之间相互不同，并且各所述信号传输系统的所述发送电路和所述接收电路的各个振幅变动量之差在所述n个信号传输系统之间相互不同。
32.如权利要求24所述的校准方法，还包括根据各所述信号传输系统的所述发送电路或所述接收电路输入的信号的功率，通过进行所述校准的步骤来校正所述校准量的步骤。
33.一种无线装置，可进行传输特性的校准，它还包括配有4个信号传输系统，各个信号传输系统包括天线振子(ANT)、共用所述天线振子的发送电路(TX)和接收电路(RX)，所述4个信号传输系统的各个所述天线振子被分别配置，使得处于正方形的顶点上；从所述4个信号传输系统的各个所述发送电路发送初始相位固定的信号，用除了发送了所述信号的该信号传输系统以外的剩余的信号传输系统的所述接收电路来接收所述信号，对每个接收到的所述信号传输系统测定从所述信号的发送开始至接收的相位旋转量的部件；根据所述测定的相位旋转量，对在所述正方形上相邻的2个信号传输系统的组合计算所述接收电路之间的相位旋转量之差的部件；通过将所述4个信号传输系统的其中某一个的所述接收电路的相位旋转量设置为规定的基准值，来计算剩余的信号传输系统的各个接收电路的相位旋转量的部件；根据所述测定的相位旋转量，对在所述正方形上相邻的2个信号传输系统的组合计算所述发送电路之间的相位旋转量之差的部件；通过将所述4个信号传输系统的其中某一个的所述接收电路的相位旋转量设置为规定的基准值，来计算剩余的信号传输系统的各个发送电路的相位旋转量的部件；以及将对所述信号传输系统计算出的接收电路的相位旋转量和发送电路的相位旋转量之差作为相位校正量进行计算的部件。
34.一种无线装置，可进行传输特性的校准，它包括配有4个信号传输系统，各个信号传输系统包括天线振子(ANT)、共用所述天线振子的发送电路(TX)和接收电路(RX)，所述4个信号传输系统的各个所述天线振子被分别配置，使得处于正方形的顶点上；从所述4个信号传输系统的各个所述发送电路发送初始振幅固定的信号，用除了发送了所述信号的该信号传输系统以外的剩余的信号传输系统的所述接收电路来接收所述信号，对每个接收到的所述信号传输系统测定从所述信号的发送开始至接收的振幅变动量的部件；根据所述测定的振幅变动量，对在所述正方形上相邻的2个信号传输系统的组合计算所述接收电路之间的振幅变动量之差的部件；通过将所述4个信号传输系统的其中某一个的所述接收电路的振幅变动量设置为规定的基准值，来计算剩余的信号传输系统的各个接收电路的振幅变动量的部件；根据所述测定的振幅变动量，对在所述正方形上相邻的2个信号传输系统的组合计算所述发送电路之间的振幅变动量之差的部件；通过将所述4个信号传输系统的其中某一个的所述接收电路的振幅变动量设置为规定的基准值，来计算剩余的信号传输系统的各个发送电路的振幅变动量的部件；以及将对所述信号传输系统计算出的接收电路的振幅变动量和发送电路的振幅变动量之差作为振幅校正量进行计算的部件。
全文摘要
自适应阵列无线基站包括3个以上的天线振子(ANT
文档编号H01Q3/26GK1322414SQ9981172
公开日2001年11月14日 申请日期1999年8月2日 优先权日1998年8月5日
发明者土居义晴, 饭沼敏范 申请人:三洋电机株式会社