アンテナ特性評価システム
【課題】少ない装置数で、効率のよいアンテナ特性評価を行う。
【解決手段】評価アンテナ２４ａ、２４ｂは、電波暗室２０内に配置される。評価対象のアンテナである。送信アンテナ２３−１〜２３−４は、電波暗室２０内に配置され、評価アンテナ２４ａ、２４ｂに電波を放射するアンテナである。合成信号生成部１０は、データ系列を一定の処理単位で分けた際に、任意の個数の処理単位でデータ系列を１つのまとまりにし、データ系列のまとまりに所望の相関性を与える符号系列を乗算して、複数の合成信号を生成する。アップコンバータ２２−１〜２２−４は、合成信号の周波数をアップコンバートする。評価部３０は、評価アンテナ２４ａ、２４ｂで受信された電波をダウンコンバートして、ベースバンド信号に変換し、アンテナ特性を解析する。
【解決手段】評価アンテナ２４ａ、２４ｂは、電波暗室２０内に配置される。評価対象のアンテナである。送信アンテナ２３−１〜２３−４は、電波暗室２０内に配置され、評価アンテナ２４ａ、２４ｂに電波を放射するアンテナである。合成信号生成部１０は、データ系列を一定の処理単位で分けた際に、任意の個数の処理単位でデータ系列を１つのまとまりにし、データ系列のまとまりに所望の相関性を与える符号系列を乗算して、複数の合成信号を生成する。アップコンバータ２２−１〜２２−４は、合成信号の周波数をアップコンバートする。評価部３０は、評価アンテナ２４ａ、２４ｂで受信された電波をダウンコンバートして、ベースバンド信号に変換し、アンテナ特性を解析する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ特性の評価を行うアンテナ特性評価システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
アンテナは、無線伝送特性を左右するキー部品の１つであり、高品質なワイヤレス通信を実現するためには、高性能なアンテナが要求される。このため、電波伝搬環境に応じて、電波の放射・吸収特性を最適化したアンテナ設計を行う。最適化設計のためには、アンテナの特性を測定・評価するアンテナ特性評価技術が重要となる。
【０００３】
一方、近年のワイヤレス通信の分野では、ＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output：複数のアンテナを用いて、データの送受信を行うワイヤレス通信技術）方式を使った高速無線通信が開発されており、将来、携帯端末などの小型の機器においても、マルチアンテナの実装が必須となると予測される。
【０００４】
図１９はマルチアンテナの放射パターンを説明するための図である。通信端末ＭＳにアンテナＡ１、Ａ２のマルチアンテナが設けられている。マルチアンテナ技術では、アンテナＡ１、Ａ２で受信状態を異なるようにし、片側のアンテナで受信困難な場合でも、反対側のアンテナで受信可能としたダイバーシティ受信を行うことで、通信品質を向上させる。
【０００５】
アンテナＡ１、Ａ２の受信状態が異なるほど、ダイバーシティ受信の効果が上がるので、例えば図１９のように、一方のアンテナであるアンテナＡ１の指向性が、左方向に電波を強く放射し（左方向に放射電力が強い）、右方向には電波を弱く放射するといった（右方向は放射電力が弱い）、放射パターンｐ１である場合には、他方のアンテナには、左方向に電波を弱く放射し、右方向には電波を強く放射する放射パターンｐ２となるような指向性を持つアンテナＡ２を、放射パターン同士が重ならない位置に配置する。
【０００６】
ここで、電波が左から右の方向に送信されて、通信端末ＭＳに到来した場合を考える。電波の放射パターンの強弱は、電波の吸収パターンの強弱と同じであるため、到来電波（到来電波ｂ１とする）に対して、アンテナＡ２では、吸収電力が弱いので受信困難となるが、アンテナＡ１では、吸収電力が強いので受信可能となる。
【０００７】
また、通信端末ＭＳが移動し、その移動地点において、電波が右から左の方向に送信されて通信端末ＭＳに到来したとすると、この到来電波（到来電波ｂ２とする）に対しては、アンテナＡ１では、吸収電力が弱いので受信困難であるが、アンテナＡ２では、吸収電力が強いので受信可能となる。
【０００８】
このように、マルチアンテナの設計を行う場合は、電波伝搬環境において、アンテナＡ１、Ａ２の指向性を互いに補完して、アンテナ間での受信状態の相関（アンテナ間相関）が小さくなるように、放射（吸収）パターンの最適化を行う。
【０００９】
図２０はアンテナ間相関が小さい場合の電波受信強度を示す図である。縦軸は電波受信強度、横軸は時間である。図１９で示したアンテナＡ１、Ａ２で、到来電波ｂ１、ｂ２を受信したときの受信強度を示している。
【００１０】
時間ｔ０〜ｔ１で到来電波ｂ１があったときは、アンテナＡ２の受信強度は低下するが、アンテナＡ１の受信強度は上昇する。また、時間ｔ１以降で到来電波ｂ２があったときは、アンテナＡ１の受信強度は低下するが、アンテナＡ２の受信強度は上昇する。このように、アンテナ間相関を小さくして、受信強度の劣化をアンテナ間で補うことができる。
【００１１】
図２１はアンテナ間相関が大きい場合の電波受信強度を示す図である。縦軸は電波受信強度、横軸は時間である。通信端末ＭＳａには、図１９で示したアンテナＡ１と同じ放射パターンを持つアンテナＡ２−１が設置しているとする。
【００１２】
時間ｔ０〜ｔ１で到来電波ｂ１があったときは、アンテナＡ１、Ａ２−１ともに受信強度は上昇するが、時間ｔ１以降で到来電波ｂ２があったときは、アンテナＡ１、Ａ２−１ともに受信強度は低下してしまう。このように、アンテナ間相関が大きい場合は、放射パターンが落ち込む部分において、アンテナＡ１、Ａ２−１ともに受信強度が劣化することになる。
【００１３】
アンテナの最適化設計を行う場合には、アンテナ特性の評価を行う。このとき、特にマルチアンテナの特性を評価する場合は、アンテナ単体の特性ばかりでなく、上述のように、アンテナ間相関が、アンテナ特性を決める際の重要な評価指標となる。また、誤り率（BLER：block error probability）やスループット等の無線特性を決める際にも、アンテナ間相関は重要な要素となる。
【００１４】
一方、実際の電波伝搬環境においては、基地局から送信された搬送電波（キャリア）は、マルチパス（信号波が山やビルなどの反射によって複数の経路を伝搬する現象）を経由して通信端末に到達する。よって、通信端末が移動していた場合には、各パスでキャリアの到来角度に依存してキャリア周波数が異なるドップラシフトを受けることになる（キャリア周波数にあらたなドップラ周波数が加わり、受信周波数が変位することになる）。
【００１５】
このため、通信端末では、周波数領域において広がった複数の信号を受信することにより、レベルが激しく変動するフェージング（時間差をもって到達した電波の波長が干渉し合うことによって電波レベルの強弱が変化する現象またはその変動波）を受ける。フェージングによる受信レベル変動は、無線通信における情報伝送のBLERを増大する原因となる。
【００１６】
したがって、アンテナ間相関を精度よく評価するには、計算機シミュレーション等によって、実際の電波伝搬環境を模擬したフェージング環境を再現することが必要である。そして、このフェージング環境で測定した値を統計処理して最適化設計を実現することで、アンテナの品質向上が可能となる。
【００１７】
図２２は従来のアンテナ特性評価を行っているときの様子を示す図である。通信端末ＭＳの周辺に信号発生源５−１〜５−５が配置する。信号発生源５−１〜５−５のそれぞれは、キャリア周波数に対して互いに異なるドップラ周波数Δｆ１〜Δｆ５シフトした周波数を持つ正弦波の電波を発生する。なお、信号発生源５−１〜５−５からは、素波（複数の信号波が合成されていない単一の信号波）の状態で各正弦波電波が放射される。
【００１８】
図２２で示した評価環境では、通信端末ＭＳの周囲に配置された複数の信号発生源５−１〜５−５から、異なるドップラ周波数シフトした電波を放射させて、電波を合成させる。そして、通信端末ＭＳが合成波を受信することで、模擬的なフェージング環境を生成している。
【００１９】
ここで、ドップラ周波数の定義について説明する。図２３はドップラ周波数を説明するための図である。マルチパス中の１つのパスから到来したキャリア周波数ｆｃが、通信端末ＭＳの進行方向に対して角度θで到来する場合を考える。
【００２０】
通信端末ＭＳの移動速度をｖ、キャリアの波長をλ、到来角度をθとすると、ドップラ周波数Δｆは、進行方向を基準としたときの見かけ上の電波の波長によって次式のように表せる。
【００２１】
Δｆ＝ｖ／（λ／cosθ）＝ｖcosθ／λ・・・（４）
図２４は通信端末ＭＳの進行方向と電波の到来角とに応じたドップラ周波数の変化を示す図である。（Ａ）は通信端末ＭＳの進行方向に対し同一方向のパスから電波を受けた場合、（Ｂ）は通信端末ＭＳの進行方向に対し垂直方向から電波を受けた場合を示している。
【００２２】
（Ａ）のように、通信端末ＭＳの進行方向と同一方向のパスから電波を受ければ、θ＝０、πとなり、式（４）より、ドップラ周波数の絶対値｜Δｆ｜は最大となる。
また、（Ｂ）のように、通信端末ＭＳの進行方向に対し垂直方向から電波を受ける場合は、進行方向に対する見かけ上の電波の波長は生成されないので、通信端末ＭＳが移動していないのと同じことになり、ドップラシフトの影響は受けない（θ＝π／２、３π／２となり、Δｆ＝０）。
【００２３】
ここで、図２２で示した評価環境において、通信端末ＭＳが、ある方向に移動すると仮定すると、信号発生源５−１〜５−５には、通信端末ＭＳの移動方向に対する電波の到来角度に応じたドップラ周波数を設定して、そのドップラ周波数を持つ電波を放射させることになる。
【００２４】
例えば図２２に示すように、通信端末ＭＳが矢印Ｘの信号発生源５−４の方向に移動すると仮定すると、信号発生源５−１〜５−５の周波数設定としては、式（４）からわかるように、信号発生源５−４のドップラ周波数Δｆ４が最も高くなるように設定し、その他の信号発生源からのドップラ周波数は、ドップラ周波数Δｆ４と比べて低くなるように設定する。
【００２５】
通信端末ＭＳは、固定しており、実際は移動させることはなく、その代わりに、通信端末ＭＳの移動方向に沿って変化するドップラ周波数の変化を、信号発生源５−１〜５−５側で可変に設定して、設定された電波を放射させるものである。
【００２６】
このように、通信端末ＭＳが移動したとみなしたときのドップラシフトを信号発生源側で生成し、このときに評価アンテナに生じる受信強度の落ち込みなどを測定評価したりする。
【００２７】
アンテナ特性評価の従来技術として、複数の散乱体アンテナを配置して、電波の振幅と位相を制御してアンテナ特性の評価を行う技術が提案されている。
また、端末の周囲において、反射板および散乱体を移動させて、電波の振幅、位相等を制御してフェージング環境を模擬する技術が提案されている。
【００２８】
さらに、端末の周囲に複数のアンテナを配置し、アンテナから放射する電波が、端末からみた各アンテナ方向の実環境の特性を持つように制御する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２９】
【特許文献１】特開２００５−２２７２１３号公報（段落番号〔００３１〕，第１図）
【特許文献２】特開平０７−１６２３７６号公報（段落番号〔００４５〕、〔００４６〕，第１図）
【特許文献３】特開平１１−３４０９３０号公報（段落番号〔００２４〕〜〔００３１〕，第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３０】
図２２で示したような評価環境を具体的なシステムで実現する場合、通常は、電波暗室内に複数のアンテナを配置した測定環境を構築し、この電波暗室内でアンテナ特性評価を行う。なお、電波暗室とは、室内の天井、壁、および床の全面に、電波吸収体を取り付けて、室内での電波の反射を抑えた部屋のことである。
【００３１】
図２５は従来のアンテナ特性評価システムの構成を示す図である。アンテナ特性評価システム５ａは、電波暗室５０、ベースバンド信号生成部５１、アップコンバータ５２−１〜５２−４、送信アンテナ５３ａ〜５３ｄ、評価アンテナ５４ａ、５４ｂ、アンテナ特性評価ボード５５、評価用端末５６から構成される（以降、評価用の電波を放射するアンテナを送信アンテナ、評価対象のアンテナを評価アンテナと呼ぶ）。
【００３２】
電波暗室５０内に、電波を送信する送信アンテナ５３ａ〜５３ｄと、評価対象の評価アンテナ５４ａ、５４ｂとが配置される。送信アンテナ５３ａ〜５３ｄは、アップコンバータ５２−１〜５２−４のそれぞれと接続し、アップコンバータ５２−１〜５２−４は、ベースバンド信号生成部５１と接続する。評価アンテナ５４ａ、５４ｂは、アンテナ特性評価ボード５５と接続し、アンテナ特性評価ボード５５は、評価用端末５６と接続する。
【００３３】
ベースバンド信号生成部５１は、ベースバンド信号を発生する。アップコンバータ５２−１〜５２−４は、ベースバンド信号をＲＦ（Radio Frequency）信号の周波数帯にアップコンバートする。
【００３４】
アップコンバータ５２−１は、ベースバンド信号をキャリア周波数に対してドップラ周波数Δｆ１シフトした周波数のＲＦ信号にアップコンバートする。アップコンバータ５２−２は、ベースバンド信号をドップラ周波数がΔｆ２のＲＦ信号にアップコンバートする。
【００３５】
アップコンバータ５２−３は、ベースバンド信号をドップラ周波数がΔｆ３のＲＦ信号にアップコンバートする。アップコンバータ５２−４は、ベースバンド信号をドップラ周波数がΔｆ４のＲＦ信号にアップコンバートする。
【００３６】
送信アンテナ５３ａは、アップコンバータ５２−１でアップコンバートされたキャリア周波数に対してドップラ周波数Δｆ１シフトした周波数の電波を放射する。送信アンテナ５３ｂは、アップコンバータ５２−２でアップコンバートされたドップラ周波数がΔｆ２の電波を放射する。
【００３７】
送信アンテナ５３ｃは、アップコンバータ５２−３でアップコンバートされたドップラ周波数がΔｆ３の電波を放射する。送信アンテナ５３ｄは、アップコンバータ５２−４でアップコンバートされたドップラ周波数がΔｆ４の電波を放射する。
【００３８】
評価アンテナ５４ａ、５４ｂは、送信された電波を受信する。アンテナ特性評価ボード５５は、評価アンテナ５４ａ、５４ｂで受信された電波をダウンコンバートして、ベースバンド信号に変換する。評価用端末５６は、ダウンコンバート後のベースバンド信号にもとづいて、アンテナ特性を解析する。
【００３９】
図２６は従来のアンテナ特性評価システムの構成を示す図である。アンテナ特性評価システム５ｂは、図２５で示したベースバンド信号生成部５１と、アップコンバータ５２−１〜５２−４との間に、合成信号発生部５７が設けられたもので、その他の構成は同じである。
【００４０】
合成信号発生部５７は、周波数が互いに異なる複数の正弦波を生成し、ベースバンド信号生成部５１から出力されたベースバンド信号と、正弦波とを乗算・合成して、複数の合成信号を発生する（所望の相関性が与えられた複数の合成信号によって、模擬的なマルチパスのフェージング環境を生成する）。
【００４１】
アップコンバータ５２−１〜５２−４は、合成信号発生部５７から出力された合成信号をＲＦ信号の周波数帯にアップコンバートする（以降の動作は同じなので説明は省略する）。
【００４２】
ここで、図２５で示したアンテナ特性評価システム５ａでは、マルチパス環境を再現し、マルチパス間の相関を所望の値にしてアンテナ特性の評価を行おうとすると、信号発生源および送信アンテナの数が増加してしまう。
【００４３】
これに対し、図２６で示したアンテナ特性評価システム５ｂでは、上記のような合成信号発生部５７を設けることで、信号発生源および送信アンテナの数を増設することなく、マルチパスのフェージングを生成することが可能になる。
【００４４】
しかし、図２６に示した従来のアンテナ特性評価システム５ｂは、ベースバンド信号を発生するベースバンド信号生成部５１と、ベースバンド信号を処理して合成信号を発生する合成信号発生部５７と、の２つの構成ブロックを持つ必要がある。このため、装置規模が増大し、評価系が複雑化するといった問題があった。
【００４５】
ベースバンド信号生成部５１では、例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution：携帯電話機などの移動通信に関する高速通信サービスの規格）のような無線方式の場合、符号化単位（１サブフレーム＝１ｍｓ）の周期の信号となり、これをメモリに保存して、繰返し信号を発生することになる。
【００４６】
一方、合成信号発生部５７では、通信端末ＭＳの移動を想定したドップラシフトに対応した数１０Ｈｚ程度の信号（例えば、数１０ｍｓの信号）が必要となる。すなわち、マルチパス環境を模擬したアンテナ間相関の評価を行うためには、所望の相関性を得るために、ベースバンド信号をもとにして、長い周期（数１０ｍｓといった周期）の信号を生成する必要があった（伝搬路を流れる複数の信号の互いの相関性を任意に設定しようとするには、数１０ｍｓ〜数秒で所望の相関性が得られるような信号を生成していた）。このため、合成信号発生部５７は、１ｍｓ周期の信号を発生するベースバンド信号生成部５１とは異なる動作が必要となる。
【００４７】
このように、ベースバンド信号生成部５１及び合成信号発生部５７は、時間スケールが互いに異なる制御を行うので、従来では、別個の構成ブロックとして設けられており、このため評価システムの規模が大きなものとなっていた。
【００４８】
アンテナ特性を評価する場合には、限られたスペースで実施される場合が多いので、構成が小規模で、高精度のアンテナ特性評価が可能なシステム構築が望まれている。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、少ない装置数で、効率よくアンテナ特性評価を行うアンテナ特性評価システム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】
【００４９】
上記課題を解決するために、アンテナ特性評価システムが提供される。このアンテナ特性評価システムは、評価対象のアンテナである評価アンテナと、前記評価アンテナに電波を放射する複数の送信アンテナと、ベースバンド信号であるデータ系列を発生し、前記データ系列から合成信号を生成する合成信号生成部と、前記送信アンテナに接続し、前記合成信号の周波数を前記電波の周波数までアップコンバートするアップコンバータと、前記評価アンテナと接続し、前記電波を受信したときの前記評価アンテナの前記アンテナ特性の評価を行う評価部とを備える。
【００５０】
ここで、合成信号生成部は、データ系列を一定の処理単位で分けた際に、任意の個数の処理単位でデータ系列を１つのまとまりにし、データ系列のまとまりに所望の相関性を与える符号系列を乗算して、複数の合成信号を生成する合成信号生成処理を行う。
【発明の効果】
【００５１】
装置規模を低減して、効率よくアンテナ特性の評価を行う。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】アンテナ特性評価システムの構成例を示す図である。
【図２】電波信号の伝搬路変動を示す図である。
【図３】通信システムの構成を示す図である。
【図４】相関性設定の一例を示す図である。
【図５】相関性設定の一例を示す図である。
【図６】相関性設定の一例を示す図である。
【図７】Walsh符号を説明するための図である。
【図８】合成信号を生成するブロック構成を示す図である。
【図９】合成信号を生成するブロック構成を示す図である。
【図１０】合成信号を生成するブロック構成を示す図である。
【図１１】アンテナ特性評価システムの構成例を示す図である。
【図１２】合成信号生成部の構成を示す図である。
【図１３】直交符号系列発生部で発生される直交符号系列を示す図である。
【図１４】直交符号系列発生部で発生される直交符号系列を示す図である。
【図１５】行列演算の一例を示す図である。
【図１６】乗算処理の一例を示す図である。
【図１７】合成処理部及び出力処理部の構成を示す図である。
【図１８】変形例を説明するための図である。
【図１９】マルチアンテナの放射パターンを説明するための図である。
【図２０】アンテナ間相関が小さい場合の電波受信強度を示す図である。
【図２１】アンテナ間相関が大きい場合の電波受信強度を示す図である。
【図２２】従来のアンテナ特性評価を行っているときの様子を示す図である。
【図２３】ドップラ周波数を説明するための図である。
【図２４】通信端末の進行方向と電波の到来角とに応じたドップラ周波数の変化を示す図である。（Ａ）は通信端末の進行方向に対し同一方向のパスから電波を受けた場合、（Ｂ）は通信端末の進行方向に対し垂直方向から電波を受けた場合を示している。
【図２５】従来のアンテナ特性評価システムの構成を示す図である。
【図２６】従来のアンテナ特性評価システムの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１はアンテナ特性評価システムの構成例を示す図である。アンテナ特性評価システム１は、送信アンテナ２３−１〜２３−４、評価アンテナ２４ａ、２４ｂ、合成信号生成部１０、アップコンバータ２２−１〜２２−４、評価部３０を備え、電波暗室２０内でアンテナ特性の評価を行うシステムである（図の例では、電波暗室２０内に送信アンテナが４つ、評価アンテナが２つ配置しているが、これらの個数は任意である）。
【００５４】
評価アンテナ２４ａ、２４ｂは、電波暗室２０内に配置され、アンテナ特性評価対象のアンテナである。送信アンテナ２３−１〜２３−４は、評価アンテナ２４ａ、２４ｂに電波を放射する仮想的散乱体としてのアンテナであり、電波暗室２０内の適切な位置に分散して配置される。
【００５５】
合成信号生成部１０は、ベースバンド信号であるデータ系列を発生し、データ系列から合成信号ｖ１〜ｖ４を生成する。アップコンバータ２２−１〜２２−４（総称する場合は、アップコンバータ２２）は、送信アンテナ２３−１〜２３−４にそれぞれ接続し、合成信号ｖ１〜ｖ４の各周波数を電波の周波数までアップコンバートする。
【００５６】
すなわち、合成信号ｖ１〜ｖ４を、移動機の移動速度、移動方向及び電波到来方向から決まるドップラ周波数Δｆ１〜Δｆ４の電波にして、送信アンテナ２３−１〜２３−４を介して放射する。
【００５７】
評価部３０は、アンテナ特性評価ボード３１および評価用端末３２を含む。アンテナ特性評価ボード３１は、評価アンテナ２４ａ、２４ｂと接続する。アンテナ特性評価ボード３１は、評価アンテナ２４ａ、２４ｂで受信された電波をダウンコンバートして、ベースバンド信号に変換する。評価用端末３２は、ダウンコンバート後のベースバンド信号にもとづいて、アンテナ特性を解析する。
【００５８】
ここで、合成信号生成部１０は、データ系列を一定の処理単位で分けた際に、任意の個数の処理単位でデータ系列を１つのまとまりにし、データ系列のまとまりに所望の相関性を与える符号系列を乗算して、複数の合成信号を生成する合成信号生成処理を行う。
【００５９】
具体的には、符号化単位（サブフレーム）で構成されるデータ系列に対して、任意の個数の符号化単位でデータ系列を１つのまとまりにし、このデータ系列のまとまりに所望の相関性を与える（所望の相関性を設定する）符号系列を乗算して、複数の合成信号を生成して、フェージングを生成する。合成信号生成部１０の詳細な構成及び動作については後述する。
【００６０】
次にアンテナ特性評価システム１の装置規模が従来構成と比較して簡略化できる理由について説明する。図２は電波信号の伝搬路変動を示す図である。縦軸は電波強度、横軸は時間である。
【００６１】
ワイヤレス通信の環境としては、多重波伝搬の基本電波強度分布であるレイリー分布を有するレイリーフェージング環境が一般的であると言われている。アンテナ特性評価を行う場合でも、このようなレイリーフェージング環境を模擬的に生成して、アンテナ特性の評価を行うことになる。
【００６２】
一方、ＬＴＥ、ＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband−Code Division Multiple Access）、ＷＬＡＮ（Wireless Local Area Network）等の無線通信方式では、それぞれの符号化方式（例えば、ターボ符号等）において、符号化単位でのパケット通信が行われている。
【００６３】
したがって、図２に示すように、電波信号の伝搬路変動が、符号化単位内で連続であり、かつレイリー分布になっていれば、符号化単位内でBLER判定等の特性評価を実施すればよく、符号化単位間では不連続が生じていてもよい。
【００６４】
すなわち、符号化単位内で電波信号の振幅が連続で、電波強度分布がレイリー分布になっていれば、符号化単位間で不連続であっても、伝送特性は連続的に電波の強さが変動するレイリーフェージング環境の特性と同じになる。
【００６５】
ここで、従来では、１符号化単位（１ｍｓ）でベースバンド信号（データ系列）を発生し、その１符号化単位のベースバンド信号にもとづいて、マルチパス間に所望の相関性を持つ数１０ｍｓ〜数秒の複数の信号（合成信号）を生成していた。
【００６６】
このように、従来は、ベースバンド信号を発生する機能と、ベースバンド信号に相関性を与えて合成信号を生成する機能とは、処理対象の信号の時間スケールが双方異なるために、別々の機能ブロックで構成されていた。
【００６７】
これに対し、アンテナ特性評価システム１では、図２に示すような無線通信方式で行われる符号化単位での無線伝送に着目し、データ系列の符号化単位をいくつかまとめて、そのまとまりに対して所望の相関性を与える構成とした。例えば、４つの符号化単位を１つのまとまりとし、このまとまりに所望の相関性を与えて、４ｍｓのフェージング周期の合成信号を生成する。
【００６８】
このような制御を行うことにより、ベースバンド信号を発生する時間周期と、合成信号を生成する時間周期との差はなくなり、同じ時間スケールで処理することができるので、これら２つの機能を１つの機能ブロックで構成することが可能になる。
【００６９】
すなわち、アンテナ特性評価システム１では、マルチパス間に所望の相関性を与えるために、１ｍｓ程度の符号化単位を複数まとめて、そのまとまりに所望の相関性を与え、数ｍｓの短いフェージング周期の信号を生成することによってフェージング環境を構築する。
【００７０】
このような構成により、装置規模を低減することができる。また、アンテナ特性評価システム１の簡易な構成によっても、マルチパス環境に対して任意の相関性を与えることができるので、アンテナ特性評価時の利便性の向上を図ることも可能になり、効率のよいアンテナ特性評価が可能になる。
【００７１】
次にアンテナ特性評価システム１が模擬する通信システムの一例について説明する。図３は通信システムの構成を示す図である。マルチパス環境として、２×２のＭＩＭＯパスの伝搬路での通信を行うシステムを示している。
【００７２】
通信システム６０は、基地局６と移動端末７から構成される。基地局６は、アンテナ６ａ、６ｂを有し、アンテナ６ａからデータ系列ａ１が送信され、アンテナ６ｂからデータａ２が送信される。
【００７３】
移動端末７は、アンテナ７ａ、アンテナ７ｂ、信号処理部７ｃを有する。アンテナ７ａ、７ｂそれぞれは、基地局６から送信されたデータａ１及びデータａ２を受信して、信号処理部７ｃへ送信する。信号処理部７ｃは、受信したデータに対して、ダウンコンバート、復調及び復号等の受信処理を行う。
【００７４】
一方、図３に示す、基地局６と移動端末７との間の電波伝搬環境においては、アンテナ６ａからデータａ１の電波が伝搬路へ放射される場合は、電波強度が小さいパスｐ１ａでアンテナ７ａに到達し、電波強度が大きいパスｐ１ｂでアンテナ７ｂに到達している。
【００７５】
また、アンテナ６ｂからデータａ２の電波が伝搬路へ放射される場合は、電波強度が小さいパスｐ２ａでアンテナ７ｂに到達し、電波強度が大きいパスｐ２ｂでアンテナ７ａに到達している。
【００７６】
一方、移動端末７側のアンテナ７ａ、７ｂでは、伝搬路の強度に応じた大きさで、データａ１、ａ２が合成されて受信される。図３の場合では、アンテナ７ａにおいて、データａ２の強度が大きく、データａ１の強度が小さい合成レベルで受信されている。また、アンテナ７ｂにおいては、データａ１の強度が大きく、データａ２の強度が小さい合成レベルで受信されている。
【００７７】
アンテナ特性評価システム１が、上記のような通信システム６０を模擬してアンテナ特性評価を実施する場合は、送信アンテナ間での相関性を任意に可変して、アンテナ７ａ、７ｂの特性評価を行うことになる。
【００７８】
したがって、アンテナ６ａから放射されるパスｐ１ａ、ｐ１ｂと、アンテナ６ｂから放射されるパスｐ２ｂ、ｐ２ａそれぞれとは、互いに任意の相関（例えば、無相関（相関性がゼロ））に設定可能となるようにしたりする。
【００７９】
次にアンテナ特性評価システム１の合成信号生成部１０で行われる、相関性を設定する制御について説明する。図４は相関性設定の一例を示す図である。なお、以降の説明では、８つの符号化単位を１つのまとまりとして相関性を与える例を示す。また、任意の相関性として、相関性をゼロに設定するものとする。
【００８０】
合成信号生成部１０は、データ系列ｄ１、ｄ２を内部に発生する。データ系列ｄ１では、データＸ１を１つの符号化単位とし、８つのデータＸ１を１つのまとまりとしている。また、データ系列ｄ２では、データＸ２を１つの符号化単位とし、８つのデータＸ２を１つのまとまりとしている（なお、データ系列ｄ１、ｄ２共に、左から順に＃１〜＃８の番号を付ける）。
【００８１】
データ系列ｄ１に対応するパス、ｄ２に対応するパスを無相関にする場合、図４の例では、データ系列ｄ１の８つの符号化単位のデータＸ１毎に、直交符号系列（+1、+1、+1、+1、+1、+1、+1、+1）を乗算する。また、データ系列ｄ２の８つの符号化単位のデータＸ２毎に、直交符号系列（+1、+1、+1、+1、-1、-1、-1、-1）を乗算する。
【００８２】
すなわち、データ系列ｄ１に対しては、データＸ１（＃１〜＃８）のそれぞれに直交符号（＋１）を乗算する。また、データ系列ｄ２に対しては、データＸ２（＃１〜＃４）のそれぞれに直交符号（＋１）を乗算し、データＸ２（＃５〜＃８）に、直交符号（−１）を乗算して、データ系列ｄ２−１を生成する。データ系列ｄ１とデータ系列ｄ２−１とは、このような処理が施されることによって、伝搬環境において無相関になっている。
【００８３】
ここで、データ系列ｄ１のデータＸ１（＃１〜＃８）は、伝搬路の情報としては＋１であり、データ系列ｄ２−１においては、データＸ２（＃１〜＃４）までは、伝搬路の情報としては＋１であり、データＸ２（＃５〜＃８）までは、伝搬路の情報としては−１となっている。
【００８４】
したがって、データ系列ｄ１、ｄ２−１に対して、符号化単位毎に伝搬路情報を乗算して加算すれば、（１×１）＋（１×１）＋（１×１）＋（１×１）＋（１×（−１））＋（１×（−１））＋（１×（−１））＋（１×（−１））＝０となるから、データ系列ｄ１、ｄ２−１は、互いに相関がゼロであり、無相関の関係になっていることがわかる。
【００８５】
合成信号生成部１０では、データ系列ｄ１とデータ系列ｄ２−１とを符号化単位毎に加算することで、合成信号を生成する。この合成信号は、例えば、図１で示した構成に対応させると、ドップラ周波数Δｆ１の電波を放射するための合成信号ｖ１に該当するものである。
【００８６】
また、データ系列ｄ２−１では、符号化単位間で伝搬環境が不連続となる箇所Ｐ１が存在するが、８つの符号化単位のデータを１つのまとまりにして、そのまとまりに相関性を設定しているので、伝送特性に影響を与えることはなく、アンテナ特性評価を実施する上で支障はない。
【００８７】
なお、上記の２つのデータ系列に対応するパス間の相関性が、伝搬環境において無相関となることを複素数の表現形式で表すと、以下の式（１）で示される。なお、式（１）中のＸ*は、Ｘの複素共役を示す（Ｘ＝ａ＋ｊｂのとき、Ｘの複素共役Ｘ*は、Ｘ*＝ａ−ｊｂである）。また、θ1は、初期位相０〜２πの一様乱数であり、exp（jθ1）は、直交符号を表している。
【００８８】
（Ｘ１*・Ｘ２・exp（jθ1））＋（Ｘ１*・Ｘ２・exp（jθ1））＋（Ｘ１*・Ｘ２・exp（jθ1））＋（Ｘ１*・Ｘ２・exp（jθ1））＋（Ｘ１*・Ｘ２・（−exp（jθ1）））＋（Ｘ１*・Ｘ２・（−exp（jθ1）））＋（Ｘ１*・Ｘ２・（−exp（jθ1）））＋（Ｘ１*・Ｘ２・（−exp（jθ1）））＝０・・・（１）
図５は相関性設定の一例を示す図である。図４とは異なる直交符号系列のパターンで、データ系列を無相関にする例を示している。データ系列ｄ１に対応するパス、ｄ２に対応するパスを無相関にする場合、図５の例では、データ系列ｄ１の８つの符号化単位のデータＸ１毎に、直交符号系列（+1、+1、+1、+1、+1、+1、+1、+1）を乗算する。また、データ系列ｄ２の８つの符号化単位のデータＸ２毎に、直交符号系列（+1、+1、-1、-1、+1、+1、-1、-1）を乗算する。
【００８９】
すなわち、データ系列ｄ１に対しては、データＸ１（＃１〜＃８）のそれぞれに直交符号（＋１）を乗算する。また、データ系列ｄ２に対しては、データＸ２（＃１、＃２）に直交符号（＋１）を乗算し、データＸ２（＃３、＃４）に、直交符号（−１）を乗算し、データＸ２（＃５、＃６）に直交符号（＋１）を乗算し、データＸ２（＃７、＃８）に、直交符号（−１）を乗算してデータ系列ｄ２−２を生成する。データ系列ｄ１とデータ系列ｄ２−２とは、このような処理が施されることによって、無相関になっている。
【００９０】
ここで、データ系列ｄ１のデータＸ１（＃１〜＃８）は、伝搬路の情報としては＋１である。また、データ系列ｄ２−２のデータＸ２（＃１、＃２）は、伝搬路の情報としては＋１であり、データＸ２（＃３、＃４）は、伝搬路の情報としては−１であり、データＸ２（＃５、＃６）は、伝搬路の情報としては＋１であり、データＸ２（＃７、＃８）は伝搬路の情報としては−１となっている。
【００９１】
したがって、データ系列ｄ１、ｄ２−２に対して、符号化単位毎に伝搬路情報を乗算して加算すれば、（１×１）＋（１×１）＋（１×（−１））＋（１×（−１））＋（１×１）＋（１×１）＋（１×（−１））＋（１×（−１））＝０となるから、データ系列ｄ１、ｄ２−２は、互いに相関がゼロであり、無相関の関係になっていることがわかる。
【００９２】
また、データ系列ｄ２−２では、符号化単位間で伝搬環境が不連続となる箇所Ｐ２〜Ｐ４が存在するが、８つの符号化単位のデータを１つのまとまりにして、そのまとまりに相関性を設定しているので、伝送特性に影響を与えることはなく、アンテナ特性評価を実施する上で支障はない。
【００９３】
合成信号生成部１０では、データ系列ｄ１とデータ系列ｄ２−２とを符号化単位毎に加算することで、合成信号を生成する。この合成信号は、例えば、図１で示した構成に対応させると、ドップラ周波数Δｆ２の電波を放射するための合成信号ｖ２に該当するものである。
【００９４】
なお、上記の２つのデータ系列の相関性が、伝搬環境において無相関となることを複素数の表現形式で表すと、以下の式（２）で示される。
（Ｘ１*・Ｘ２・exp（jθ1））＋（Ｘ１*・Ｘ２・exp（jθ1））＋（Ｘ１*・Ｘ２・（−exp（jθ1）））＋（Ｘ１*・Ｘ２・（−exp（jθ1）））＋（Ｘ１*・Ｘ２・exp（jθ1））＋（Ｘ１*・Ｘ２・exp（jθ1））＋（Ｘ１*・Ｘ２・（−exp（jθ1）））＋（Ｘ１*・Ｘ２・（−exp（jθ1）））＝０・・・（２）
図６は相関性設定の一例を示す図である。図４、図５では、データ系列ｄ１の符号は変化させずに、データ系列ｄ２の所定データのみに直交符号の（−１）を乗算して直交性を作ったが、図６の例では、データ系列ｄ１の所定データにも直交符号の（−１）を乗算するものである。
【００９５】
データ系列ｄ１に対応するパス、ｄ２に対応するパスを無相関にする場合、図６の例では、データ系列ｄ１の８つの符号化単位のデータＸ１毎に、直交符号系列（+1、+1、-1、-1、-1、-1、+1、+1）を乗算する。また、データ系列ｄ２の８つの符号化単位のデータＸ２毎に、直交符号系列（+1、+1、-1、-1、+1、+1、-1、-1）を乗算する。
【００９６】
すなわち、データ系列ｄ１に対しては、データＸ１（＃１、＃２）に直交符号（＋１）を乗算し、データＸ１（＃３〜＃６）に直交符号（−１）を乗算し、データＸ１（＃７、＃８）に直交符号（＋１）を乗算してデータ系列ｄ１−２を生成する。
【００９７】
また、データ系列ｄ２に対しては、データＸ２（＃１、＃２）に直交符号（＋１）を乗算し、データＸ２（＃３、＃４）に、直交符号（−１）を乗算し、データＸ２（＃５、＃６）に直交符号（＋１）を乗算し、データＸ２（＃７、＃８）に、直交符号（−１）を乗算してデータ系列ｄ２−２を生成する。データ系列ｄ１−２とデータ系列ｄ２−２とは、このような処理が施されることによって、無相関になっている。
【００９８】
ここで、データ系列ｄ１−２のデータＸ１（＃１、＃２）は、伝搬路の情報としては＋１であり、データＸ１（＃３〜＃６）は、伝搬路の情報としては−１であり、データＸ１（＃７、＃８）は、伝搬路の情報としては＋１である。
【００９９】
また、データ系列ｄ２−２のデータＸ２（＃１、＃２）は、伝搬路の情報としては＋１であり、データＸ２（＃３、＃４）は、伝搬路の情報としては−１であり、データＸ２（＃５、＃６）は、伝搬路の情報としては＋１であり、データＸ２（＃７、＃８）は伝搬路の情報としては−１となっている。
【０１００】
したがって、データ系列ｄ１−２、ｄ２−２に対して、符号化単位毎に伝搬路情報を乗算して加算すれば、（１×１）＋（１×１）＋（（−１）×（−１））＋（（−１）×（−１））＋（（−１）×１）＋（（−１）×１）＋（１×（−１））＋（１×（−１））＝０となるから、データ系列ｄ１−２、ｄ２−２は、互いに相関がゼロであり、無相関の関係になっていることがわかる。
【０１０１】
データ系列ｄ１−２では、符号化単位間で伝搬環境が不連続となる箇所Ｐ５、Ｐ６が存在し、データ系列ｄ２−２では、符号化単位間で伝搬環境が不連続となる箇所Ｐ２〜Ｐ４が存在するが、８つの符号化単位のデータを１つのまとまりにして、そのまとまりに相関性を設定しているので、伝送特性に影響を与えることはなく、アンテナ特性評価を実施する上で支障はない。
【０１０２】
また、上述したように、送信アンテナ毎に異なる直交符号を用いて無相関のマルチパスを生成することにより、位相だけ異なるのではなく、振幅も異なるようにすることができる。
【０１０３】
なお、上記の２つのデータ系列の相関性が、伝搬環境において無相関となることを複素数の表現形式で表すと、以下の式（３）で示される。
（Ｘ１*・Ｘ２・exp（jθ1））＋（Ｘ１*・Ｘ２・exp（jθ1））＋（Ｘ１*・（−exp（jθ2））・Ｘ２・（−exp（jθ1）））＋（Ｘ１*・（−exp（jθ2））・Ｘ２・（−exp（jθ1）））＋（Ｘ１*・（−exp（jθ2））・Ｘ２・exp（jθ1））＋（Ｘ１*・（−exp（jθ2））・Ｘ２・exp（jθ1））＋（Ｘ１*・Ｘ２・（−exp（jθ1）））＋（Ｘ１*・Ｘ２・（−exp（jθ1）））＝０・・・（３）
上記の図４〜図６に示した相関性設定では、直交符号系列にWalsh符号を用いた。Walsh符号を用いると、簡易なメモリを用いて直交符号を保存することができる。以下、簡単にWalsh符号について説明する。
【０１０４】
図７はWalsh符号を説明するための図である。行列Ａ1は、行ベクトル（１、１）、（１、−１）を有し、これら２つの行ベクトルは直交する（∵１×１＋１×（−１）＝０）。
行列Ａ2は、行ベクトル（Ａ1、Ａ1）、（Ａ1、−Ａ1）を有する。なお、Ａ1は上述の２×２行列なので、行列Ａ2を要素毎に書き出すと、４つの行ベクトル（１、１、１、１）、（１、−１、１、−１）、（１、１、−１、−１）、（１、−１、−１、１）に展開される。
【０１０５】
ここで、行列Ａ2は、どの２つの行ベクトルを抽出しても直交していることがわかる。例えば、行ベクトル（１、１、１、１）、（１、−１、１、−１）は直交しているし、行ベクトル（１、−１、１、−１）、（１、−１、−１、１）も直交している。
【０１０６】
上記のような操作を続けていくと、行列Ａnは、行ベクトル（Ａn-1、Ａn-1）、（Ａn-1、−Ａn-1）を有し、このような行列をアダマール（Hadamard）行列と呼ぶ。また、アダマール行列の行ベクトルがWalsh符号と呼ばれるものである。
【０１０７】
なお、直交符号としては、上記のようなWalsh符号だけでなく、例えば、｛exp[j2πnk/N], (n,k =0,1,…,N-1)｝のフーリエ級数に関連した符号、Ｍ系列を周期的にシフトし最後に１を追加した符号などがあり、これらを用いてもよい。
【０１０８】
次にデータ系列ｄ１、ｄ２から合成信号を生成するブロック構成について説明する。図８は合成信号を生成するブロック構成を示す図である。図４で示した内容に対応している。
【０１０９】
乗算器１０１ａは、データ系列ｄ２の符号化単位のデータＸ２に、順に直交符号exp（jθ1）、exp（jθ1）、exp（jθ1）、exp（jθ1）、−exp（jθ1）、−exp（jθ1）、−exp（jθ1）、−exp（jθ1）を乗算する。乗算出力は、（Ｘ２・exp（jθ1））、（Ｘ２・exp（jθ1））、（Ｘ２・exp（jθ1））、（Ｘ２・exp（jθ1））、（Ｘ２・（−exp（jθ1）））、（Ｘ２・（−exp（jθ1）））、（Ｘ２・（−exp（jθ1）））、（Ｘ２・（−exp（jθ1）））となる（このときの乗算出力は、図４のデータ系列ｄ２−１に対応するものである）。
【０１１０】
加算器１０２は、これら乗算出力に対して、データ系列ｄ１の符号化単位のデータＸ１を加算して、合成信号ｖを出力する。合成信号ｖは、｛Ｘ１＋（Ｘ２・exp（jθ1））｝＋｛Ｘ１＋（Ｘ２・exp（jθ1））｝＋｛Ｘ１＋（Ｘ２・exp（jθ1））｝＋｛Ｘ１＋（Ｘ２・exp（jθ1））｝＋｛Ｘ１＋（Ｘ２・（−exp（jθ1）））｝＋｛Ｘ１＋（Ｘ２・（−exp（jθ1）））｝＋｛Ｘ１＋（Ｘ２・（−exp（jθ1）））｝＋｛Ｘ１＋（Ｘ２・（−exp（jθ1）））｝となる。
【０１１１】
図９は合成信号を生成するブロック構成を示す図である。図５で示した内容に対応している。乗算器１０１ａは、データ系列ｄ２の符号化単位のデータＸ２に、順に直交符号exp（jθ1）、exp（jθ1）、−exp（jθ1）、−exp（jθ1）、exp（jθ1）、exp（jθ1）、−exp（jθ1）、−exp（jθ1）を乗算する。乗算出力は、（Ｘ２・exp（jθ1））、（Ｘ２・exp（jθ1））、（Ｘ２・（−exp（jθ1）））、（Ｘ２・（−exp（jθ1）））、（Ｘ２・exp（jθ1））、（Ｘ２・exp（jθ1））、（Ｘ２・（−exp（jθ1）））、（Ｘ２・（−exp（jθ1）））となる（このときの乗算出力は、図５のデータ系列ｄ２−２に対応するものである）。
【０１１２】
加算器１０２は、これら乗算出力に対して、データ系列ｄ１の符号化単位のデータＸ１を加算して、合成信号ｖを出力する。合成信号ｖは、｛Ｘ１＋（Ｘ２・exp（jθ1））｝＋｛Ｘ１＋（Ｘ２・exp（jθ1））｝＋｛Ｘ１＋（Ｘ２・（−exp（jθ1）））｝＋｛Ｘ１＋（Ｘ２・（−exp（jθ1）））｝＋｛Ｘ１＋（Ｘ２・exp（jθ1））｝＋｛Ｘ１＋（Ｘ２・exp（jθ1））｝＋｛Ｘ１＋（Ｘ２・（−exp（jθ1）））｝＋｛Ｘ１＋（Ｘ２・（−exp（jθ1）））｝となる。
【０１１３】
図１０は合成信号を生成するブロック構成を示す図である。図６で示した内容に対応している。乗算器１０１ａは、データ系列ｄ２の符号化単位のデータＸ２に、順に直交符号exp（jθ1）、exp（jθ1）、−exp（jθ1）、−exp（jθ1）、exp（jθ1）、exp（jθ1）、−exp（jθ1）、−exp（jθ1）を乗算する。乗算出力は、（Ｘ２・exp（jθ1））、（Ｘ２・exp（jθ1））、（Ｘ２・（−exp（jθ1）））、（Ｘ２・（−exp（jθ1）））、（Ｘ２・exp（jθ1））、（Ｘ２・exp（jθ1））、（Ｘ２・（−exp（jθ1）））、（Ｘ２・（−exp（jθ1）））となる（このときの乗算出力は、図６のデータ系列ｄ２−２に対応するものである）。
【０１１４】
また、乗算器１０１ｂは、データ系列ｄ１の符号化単位のデータＸ１に、順に直交符号exp（jθ2）、exp（jθ2）、−exp（jθ2）、−exp（jθ2）、−exp（jθ2）、−exp（jθ2）、exp（jθ2）、exp（jθ2）を乗算する。乗算出力は、（Ｘ１・exp（jθ2））、（Ｘ１・exp（jθ2））、（Ｘ１・（−exp（jθ2）））、（Ｘ１・（−exp（jθ2）））、（Ｘ１・（−exp（jθ2）））、（Ｘ１・（−exp（jθ2）））、（Ｘ１・exp（jθ2））、（Ｘ１・exp（jθ2））となる（このときの乗算出力は、図６のデータ系列ｄ１−２に対応するものである）。
【０１１５】
加算器１０２は、これら２つの乗算出力を符号化単位毎に加算して、合成信号ｖを出力する。合成信号ｖは、｛（Ｘ１・exp（jθ2））＋（Ｘ２・exp（jθ1））｝＋｛（Ｘ１・exp（jθ2））＋（Ｘ２・exp（jθ1））｝＋｛（Ｘ１・（−exp（jθ2）））＋（Ｘ２・（−exp（jθ1）））｝＋｛（Ｘ１・（−exp（jθ2）））＋（Ｘ２・（−exp（jθ1）））｝＋｛（Ｘ１・（−exp（jθ2）））＋（Ｘ２・exp（jθ1））｝＋｛（Ｘ１・（−exp（jθ2）））＋（Ｘ２・exp（jθ1））｝＋｛（Ｘ１・exp（jθ2））＋（Ｘ２・（−exp（jθ1）））｝＋｛（Ｘ１・exp（jθ2））＋（Ｘ２・（−exp（jθ1）））｝となる。
【０１１６】
次に合成信号生成部１０（信号発生装置）の詳細構成について説明する。なお、８つの合成信号ｖ１〜ｖ８を生成する場合のアンテナ特性評価システムに適用する際の合成信号生成部１０の構成について説明する。最初にアンテナ特性評価システムの構成を示す。
【０１１７】
図１１はアンテナ特性評価システムの構成例を示す図である。アンテナ特性評価システム１−１は、送信アンテナ２３−１〜２３−８、評価アンテナ２４ａ、２４ｂ、合成信号生成部１０、アップコンバータ２２−１〜２２−８、評価部３０を備える。
【０１１８】
なお、基本的な構成は、図１のアンテナ特性評価システム１と同じなので、異なる箇所のみ示すと、合成信号生成部１０は８つの合成信号ｖ１〜ｖ８を出力する。アップコンバータ２２−１〜２２−８それぞれは、合成信号ｖ１〜ｖ８を受信して、アップコンバートを行い、送信アンテナ２３−１〜２３−８を介して、ドップラ周波数Δｆ１〜Δｆ８を電波暗室２０内に放射する。
【０１１９】
図１２は合成信号生成部１０の構成を示す図である。合成信号生成部１０は、直交符号生成部１１、演算部１２、データ系列生成部１３、乗算処理部１４、合成処理部１５、出力処理部１６を備える。
【０１２０】
直交符号生成部１１は、直交符号系列発生部１１−１〜１１−Ｎを含み、直交符号系列を生成する。演算部１２は、直交符号系列に所望の相関性を与えるための相関パラメータを乗算して、所望の相関性を与えた符号系列を生成する。
【０１２１】
データ系列生成部１３は、ディジタルベースバンド信号であるデータ系列を生成する。乗算処理部１４は、データ系列と符号系列とを乗算する。合成処理部１５は、複数の乗算結果に重み付けを行って合成し、合成信号を生成する。
【０１２２】
出力処理部１６は、Ｄ／Ａ部１６ａ−１〜１６ａ−８、フィルタ１６ｂ−１〜１６ｂ−８を含み、合成信号の出力インタフェース処理（Ｄ／Ａ変換及びＤ／Ａ変換時に伴う折り返し歪み除去）を行って、アップコンバータ２２に向けて出力する。
【０１２３】
次に直交符号系列発生部１１−１〜１１−Ｎについて説明する。直交符号系列発生部１１−１〜１１−Ｎは、各々が異なる複数のパターンの直交符号系列を発振可能なディジタル・ジェネレータに該当する。
【０１２４】
図１３は直交符号系列発生部で発生される直交符号系列を示す図である。直交符号系列は、データ系列を識別するための番号（データ系列識別番号）をｍ、パスを識別するための番号（パス識別番号）をｋ、１つの直交符号系列発生部で発生される直交符号系列パターンを識別するための番号（直交符号系列パターン識別番号）をｎとした場合、ｘm,k-nと表記するものとする。なお、ｎは送信アンテナ数と等しい。
【０１２５】
図１３に示す直交符号系列発生部１１−１は、データ系列識別番号が１のデータ系列で、パス識別番号が１のパスに対する、直交符号系列を発生している。また、直交符号系列のパターン数が８つ（ｎ＝１〜８）あるので、直交符号系列ｘ1,1-1、ｘ1,1-2、ｘ1,1-3、ｘ1,1-4、ｘ1,1-5、ｘ1,1-6、ｘ1,1-7、ｘ1,1-8を生成することになる。
【０１２６】
さらに、８つの符号化単位を１つのまとまりとして相関性を与えるとした場合、各直交符号系列の直交符号数は８個となる。例えば、直交符号系列ｘ1,1-1は、直交符号として、exp（jθ1,1-1）、exp（jθ1,1-1）、exp（jθ1,1-1）、exp（jθ1,1-1）、exp（jθ1,1-1）、exp（jθ1,1-1）、exp（jθ1,1-1）、exp（jθ1,1-1）の８つを生成している。
【０１２７】
また、直交符号系列ｘ1,1-2は、直交符号として、exp（jθ1,1-2）、exp（jθ1,1-2）、exp（jθ1,1-2）、exp（jθ1,1-2）、−exp（jθ1,1-2）、−exp（jθ1,1-2）、−exp（jθ1,1-2）、−exp（jθ1,1-2）の８つを生成している（その他の直交符号系列も同様に８つの直交符号を発生する）。
【０１２８】
図１４は直交符号系列発生部で発生される直交符号系列を示す図である。図１４に示す直交符号系列発生部１１−２は、データ系列識別番号が２のデータ系列で、パス識別番号が１のパスに対する、直交符号系列を生成する。また、直交符号系列のパターン数が８つであるから（ｎ＝１〜８）、直交符号系列ｘ2,1-1、ｘ2,1-2、ｘ2,1-3、ｘ2,1-4、ｘ2,1-5、ｘ2,1-6、ｘ2,1-7、ｘ2,1-8を発生することになる。
【０１２９】
さらに、８つの符号化単位を１つのまとまりとして相関性を与えるので、各直交符号系列の直交符号数は８個となる。例えば、直交符号系列ｘ2,1-1は、直交符号として、exp（jθ2,1-1）、exp（jθ2,1-1）、−exp（jθ2,1-1）、−exp（jθ2,1-1）、exp（jθ2,1-1）、exp（jθ2,1-1）、−exp（jθ2,1-1）、−exp（jθ2,1-1）の８つを生成している。
【０１３０】
また、直交符号系列ｘ2,1-2は、直交符号として、exp（jθ2,1-2）、exp（jθ2,1-2）、−exp（jθ2,1-2）、−exp（jθ2,1-2）、−exp（jθ2,1-2）、−exp（jθ2,1-2）、exp（jθ2,1-2）、exp（jθ2,1-2）の８つを生成している（その他の直交符号系列も同様に８つの直交符号を持つ）。
【０１３１】
次に演算部１２について説明する。演算部１２は、行列演算を行って、無相関のベクトルｘから相関のあるベクトルｙを算出する。図１５は行列演算の一例を示す図である。演算部１２は、直交符号生成部１１から出力された直交符号系列の列ベクトルに、相関パラメータからなる行列を乗算して、所望の相関性を与えるための符号系列を生成する（以降、行列演算後の符号系列をｙm,k-nで示す）。
【０１３２】
図１５では、４×４の行列演算の例を示しており、直交符号系列の列ベクトル（ｘ1,1-1、ｘ1,1-5、ｘ2,1-1、ｘ2,1-5）に対し、４×４の相関パラメータの要素からなる行列Ｈを乗算して、符号系列の列ベクトル（ｙ1,1-1、ｙ1,1-5、ｙ2,1-1、ｙ2,1-5）を生成している。
【０１３３】
このような、行列演算を施すことで、データ系列に対して、任意の相関性を与えるための符号系列を生成することができる。なお、所望の相関性を無相関にしたい場合は、すなわち、直交符号生成部１１から出力された直交符号系列そのものから合成信号を生成して、合成信号を無相関にしたい場合は、行列Ｈを単位行列にして行列演算を行えばよい。
【０１３４】
次に乗算処理部１４について説明する。乗算処理部１４は、データ系列生成部１３から出力されたデータ系列と、演算部１２から出力された符号系列とを符号化単位毎に乗算する。
【０１３５】
図１６は乗算処理の一例を示す図である。データ系列｛Ｘ１、Ｘ１、・・・｝に対して、符号系列ｙを乗算する様子を示している（以降、乗算処理後の乗算値をνm,k-nと示す）。
【０１３６】
乗算器１４−１〜１４−８はそれぞれ、データ系列のデータＸ１に対して、符号系列ｙ1,1-1、ｙ1,1-2、ｙ1,1-3、ｙ1,1-4、ｙ1,1-5、ｙ1,1-6、ｙ1,1-7、ｙ1,1-8を乗算する。そして、乗算値ν1,1-1、ν1,1-2、ν1,1-3、ν1,1-4、ν1,1-5、ν1,1-6、ν1,1-7、ν1,1-8を出力する。データ系列｛Ｘ２、Ｘ２、・・・｝に対しても同様な処理が行われる。
【０１３７】
次に合成処理部１５及び出力処理部１６について説明する。図１７は合成処理部１５及び出力処理部１６の構成を示す図である。合成処理部１５は、重み付け合成部１５−１〜１５−８を含む。
【０１３８】
重み付け合成部１５−１〜１５−８はそれぞれ、合成信号を生成するために必要な複数の乗算値νに重み定数Ｗを乗算し、重み付けされた乗算値νの総和を算出して出力する。
出力処理部１６は、Ｄ／Ａ部１６ａ−１〜１６ａ−８と、フィルタ（折り返しフィルタ）１６ｂ−１〜１６ｂ−８とから構成される。Ｄ／Ａ部１６ａ−１〜１６ａ−８は、合成処理部１５から出力されたディジタルの合成信号をアナログの合成信号に変換する。折り返しフィルタ１６ｂ−１〜１６ｂ−８は、アナログ合成信号をフィルタリングして、Ｄ／Ａ変換時に生じた折り返し歪みを除去して、合成信号ｖ１〜ｖ８を生成し、アップコンバータ２２側へ送信する。
【０１３９】
次に変形例について説明する。上記の説明では、データ系列の符号化単位を基準にして、任意の個数の符号化単位（上記の例では８つの符号化単位）で、データ系列を１つのまとまりにした。
【０１４０】
これに対し、変形例の場合は、評価項目にチャネル推定を実施する場合を考慮したものであって、符号化単位前後のチャネル推定に必要なデータ部分まで広げた範囲を１つの単位（処理単位）とし、任意の個数の処理単位でデータ系列を１つのまとまりにするものである。
【０１４１】
図１８は変形例を説明するための図である。実環境の無線通信システムのデータ系列Ｄ１は、データＸ1,1、Ｘ1,2、Ｘ1,3・・・というように、符号化単位毎に異なるデータとなっている。すなわち、データＸ1,1、データＸ1,2、データＸ1,3のそれぞれは、通常は異なるデータ値となる。
【０１４２】
一方、アンテナ特性評価システム１では、BLERなどを測定する場合は、異なるデータ値である必要はないので、例えば、データ系列Ｄ１ａのように、同じデータＸ1,2が複数連続するデータ系列を扱う。
【０１４３】
ここで、実際の無線通信システムでは、復調するときに、チャネル推定が行われる。このチャネル推定は、チャネル推定対象の符号化単位のデータ以外のデータ（パイロット信号）を用いる場合もある。
【０１４４】
データＸ1,1にはパイロット信号ｐ１が挿入され、データＸ1,2にはパイロット信号ｐ２、ｐ３が挿入され、データＸ1,3にはパイロット信号ｐ４が挿入されているとする。
この場合、データＸ1,2のチャネル推定を行う場合、パイロット信号ｐ２、ｐ３だけでなく、パイロット信号ｐ１、ｐ４も使用して、データＸ1,2のチャネル推定を行ったりする。
【０１４５】
したがって、チャネル推定の評価も実施したい場合には、符号化単位前後のチャネル推定に必要なデータ部分まで広げた範囲を１つの処理単位とし、その処理単位でデータ系列を１つのまとまりにすれば、実環境システムを模擬することができる。
【０１４６】
変形例では、真ん中のデータＸ1,2に対しては、データＸ1,2の前段にあるデータのパイロット信号ｐ１が挿入されている周辺から、データＸ1,2の後段にあるデータのパイロット信号ｐ４が挿入されている周辺までの範囲Ｒを新たな処理単位とすればよい。
【０１４７】
そして、任意の個数の処理単位でデータ系列を１つのまとまりにし、そのまとまりに所望の相関性を与える符号系列を乗算して、複数の合成信号を生成する。このような構成にすることで、実環境システムで行われるチャネル推定と等しいチャネル推定評価を行うことが可能になる。
【０１４８】
（付記１） アンテナ特性の評価を行うアンテナ特性評価システムにおいて、
評価対象のアンテナである評価アンテナと、
前記評価アンテナに電波を放射する複数の送信アンテナと、
ベースバンド信号であるデータ系列を発生し、前記データ系列から合成信号を生成する合成信号生成部と、
前記送信アンテナに接続し、前記合成信号の周波数を前記電波の周波数までアップコンバートするアップコンバータと、
前記評価アンテナと接続し、前記電波を受信したときの前記評価アンテナの前記アンテナ特性の評価を行う評価部と、
を備え、
前記合成信号生成部は、
前記データ系列を一定の処理単位で分けた際に、任意の個数の前記処理単位で前記データ系列を１つのまとまりにし、前記データ系列のまとまりに所望の相関性を与える符号系列を乗算して、複数の合成信号を生成する合成信号生成処理を行う、
ことを特徴とするアンテナ特性評価システム。
【０１４９】
（付記２） 前記合成信号生成部は、符号化単位で構成される前記データ系列に対して、前記処理単位を前記符号化単位とし、任意の個数の前記符号化単位でデータ系列を１つのまとまりにして、前記合成信号生成処理を行うことを特徴とする付記１記載のアンテナ特性評価システム。
【０１５０】
（付記３） 前記合成信号生成部は、符号化単位で構成される前記データ系列に対して、前記符号化単位前後のチャネル推定に必要なデータ部分まで広げた範囲を前記処理単位とし、任意の個数の前記処理単位で前記データ系列を１つのまとまりにして、前記合成信号生成処理を行うことを特徴とする付記１記載のアンテナ特性評価システム。
【０１５１】
（付記４） 前記合成信号生成部は、
直交符号系列を生成する直交符号生成部と、
前記直交符号系列に所望の相関性を与えるための相関パラメータを乗算して、所望の相関性を与えた前記符号系列を生成する演算部と、
含むことを特徴とする付記１記載のアンテナ特性評価システム。
【０１５２】
（付記５） 前記直交符号生成部は、前記送信アンテナ毎に、異なる前記直交符号系列を生成することを特徴とする付記４記載のアンテナ特性評価システム。
（付記６） 前記直交符号生成部は、前記直交符号系列をWalsh符号で生成することを特徴とする付記４記載のアンテナ特性評価システム。
【０１５３】
（付記７） 信号の発生制御を行う信号発生装置において、
ベースバンド信号であるデータ系列を生成するデータ系列生成部、直交符号系列を生成する直交符号生成部、前記直交符号系列に所望の相関性を与えるための相関パラメータを乗算して、所望の相関性を与えた符号系列を生成する演算部、前記データ系列と前記符号系列とを乗算する乗算処理部、複数の乗算結果に重み付けを行って合成し、合成信号を生成する合成処理部、を備える合成信号発生制御部と、
前記合成処理部から出力された前記合成信号の出力インタフェース処理を行う出力処理部と、
を有し、
前記合成信号発生制御部は、前記データ系列を一定の処理単位で分けた際に、任意の個数の前記処理単位で前記データ系列を１つのまとまりにし、前記データ系列のまとまりに所望の相関性を与える前記符号系列を乗算して、複数の前記合成信号を生成する合成信号生成処理を行う、
ことを特徴とする信号発生装置。
【０１５４】
（付記８） 前記合成信号発生制御部は、符号化単位で構成される前記データ系列に対して、前記処理単位を前記符号化単位とし、任意の個数の前記符号化単位でデータ系列を１つのまとまりにして、前記合成信号生成処理を行うことを特徴とする付記７記載の信号発生装置。
【０１５５】
（付記９） 前記合成信号発生制御部は、符号化単位で構成される前記データ系列に対して、前記符号化単位前後のチャネル推定に必要なデータ部分まで広げた範囲を前記処理単位とし、任意の個数の前記処理単位で前記データ系列を１つのまとまりにして、前記合成信号生成処理を行うことを特徴とする付記７記載の信号発生装置。
【０１５６】
（付記１０） 前記直交符号生成部は、送信アンテナ毎に、異なる前記直交符号系列を生成することを特徴とする付記７記載の信号発生装置。
（付記１１） 前記直交符号生成部は、前記直交符号系列をWalsh符号で生成することを特徴とする付記７記載の信号発生装置。
【符号の説明】
【０１５７】
１ アンテナ特性評価システム
１０ 合成信号生成部
２０ 電波暗室
２２−１〜２２−４ アップコンバータ
２３−１〜２３−４ 送信アンテナ
２４ａ、２４ｂ 評価アンテナ
３０ 評価部
３１ アンテナ特性評価ボード
３２ 評価用端末
Δｆ１〜Δｆ４ ドップラ周波数
ｖ１〜ｖ４ 合成信号
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ特性の評価を行うアンテナ特性評価システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
アンテナは、無線伝送特性を左右するキー部品の１つであり、高品質なワイヤレス通信を実現するためには、高性能なアンテナが要求される。このため、電波伝搬環境に応じて、電波の放射・吸収特性を最適化したアンテナ設計を行う。最適化設計のためには、アンテナの特性を測定・評価するアンテナ特性評価技術が重要となる。
【０００３】
一方、近年のワイヤレス通信の分野では、ＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output：複数のアンテナを用いて、データの送受信を行うワイヤレス通信技術）方式を使った高速無線通信が開発されており、将来、携帯端末などの小型の機器においても、マルチアンテナの実装が必須となると予測される。
【０００４】
図１９はマルチアンテナの放射パターンを説明するための図である。通信端末ＭＳにアンテナＡ１、Ａ２のマルチアンテナが設けられている。マルチアンテナ技術では、アンテナＡ１、Ａ２で受信状態を異なるようにし、片側のアンテナで受信困難な場合でも、反対側のアンテナで受信可能としたダイバーシティ受信を行うことで、通信品質を向上させる。
【０００５】
アンテナＡ１、Ａ２の受信状態が異なるほど、ダイバーシティ受信の効果が上がるので、例えば図１９のように、一方のアンテナであるアンテナＡ１の指向性が、左方向に電波を強く放射し（左方向に放射電力が強い）、右方向には電波を弱く放射するといった（右方向は放射電力が弱い）、放射パターンｐ１である場合には、他方のアンテナには、左方向に電波を弱く放射し、右方向には電波を強く放射する放射パターンｐ２となるような指向性を持つアンテナＡ２を、放射パターン同士が重ならない位置に配置する。
【０００６】
ここで、電波が左から右の方向に送信されて、通信端末ＭＳに到来した場合を考える。電波の放射パターンの強弱は、電波の吸収パターンの強弱と同じであるため、到来電波（到来電波ｂ１とする）に対して、アンテナＡ２では、吸収電力が弱いので受信困難となるが、アンテナＡ１では、吸収電力が強いので受信可能となる。
【０００７】
また、通信端末ＭＳが移動し、その移動地点において、電波が右から左の方向に送信されて通信端末ＭＳに到来したとすると、この到来電波（到来電波ｂ２とする）に対しては、アンテナＡ１では、吸収電力が弱いので受信困難であるが、アンテナＡ２では、吸収電力が強いので受信可能となる。
【０００８】
このように、マルチアンテナの設計を行う場合は、電波伝搬環境において、アンテナＡ１、Ａ２の指向性を互いに補完して、アンテナ間での受信状態の相関（アンテナ間相関）が小さくなるように、放射（吸収）パターンの最適化を行う。
【０００９】
図２０はアンテナ間相関が小さい場合の電波受信強度を示す図である。縦軸は電波受信強度、横軸は時間である。図１９で示したアンテナＡ１、Ａ２で、到来電波ｂ１、ｂ２を受信したときの受信強度を示している。
【００１０】
時間ｔ０〜ｔ１で到来電波ｂ１があったときは、アンテナＡ２の受信強度は低下するが、アンテナＡ１の受信強度は上昇する。また、時間ｔ１以降で到来電波ｂ２があったときは、アンテナＡ１の受信強度は低下するが、アンテナＡ２の受信強度は上昇する。このように、アンテナ間相関を小さくして、受信強度の劣化をアンテナ間で補うことができる。
【００１１】
図２１はアンテナ間相関が大きい場合の電波受信強度を示す図である。縦軸は電波受信強度、横軸は時間である。通信端末ＭＳａには、図１９で示したアンテナＡ１と同じ放射パターンを持つアンテナＡ２−１が設置しているとする。
【００１２】
時間ｔ０〜ｔ１で到来電波ｂ１があったときは、アンテナＡ１、Ａ２−１ともに受信強度は上昇するが、時間ｔ１以降で到来電波ｂ２があったときは、アンテナＡ１、Ａ２−１ともに受信強度は低下してしまう。このように、アンテナ間相関が大きい場合は、放射パターンが落ち込む部分において、アンテナＡ１、Ａ２−１ともに受信強度が劣化することになる。
【００１３】
アンテナの最適化設計を行う場合には、アンテナ特性の評価を行う。このとき、特にマルチアンテナの特性を評価する場合は、アンテナ単体の特性ばかりでなく、上述のように、アンテナ間相関が、アンテナ特性を決める際の重要な評価指標となる。また、誤り率（BLER：block error probability）やスループット等の無線特性を決める際にも、アンテナ間相関は重要な要素となる。
【００１４】
一方、実際の電波伝搬環境においては、基地局から送信された搬送電波（キャリア）は、マルチパス（信号波が山やビルなどの反射によって複数の経路を伝搬する現象）を経由して通信端末に到達する。よって、通信端末が移動していた場合には、各パスでキャリアの到来角度に依存してキャリア周波数が異なるドップラシフトを受けることになる（キャリア周波数にあらたなドップラ周波数が加わり、受信周波数が変位することになる）。
【００１５】
このため、通信端末では、周波数領域において広がった複数の信号を受信することにより、レベルが激しく変動するフェージング（時間差をもって到達した電波の波長が干渉し合うことによって電波レベルの強弱が変化する現象またはその変動波）を受ける。フェージングによる受信レベル変動は、無線通信における情報伝送のBLERを増大する原因となる。
【００１６】
したがって、アンテナ間相関を精度よく評価するには、計算機シミュレーション等によって、実際の電波伝搬環境を模擬したフェージング環境を再現することが必要である。そして、このフェージング環境で測定した値を統計処理して最適化設計を実現することで、アンテナの品質向上が可能となる。
【００１７】
図２２は従来のアンテナ特性評価を行っているときの様子を示す図である。通信端末ＭＳの周辺に信号発生源５−１〜５−５が配置する。信号発生源５−１〜５−５のそれぞれは、キャリア周波数に対して互いに異なるドップラ周波数Δｆ１〜Δｆ５シフトした周波数を持つ正弦波の電波を発生する。なお、信号発生源５−１〜５−５からは、素波（複数の信号波が合成されていない単一の信号波）の状態で各正弦波電波が放射される。
【００１８】
図２２で示した評価環境では、通信端末ＭＳの周囲に配置された複数の信号発生源５−１〜５−５から、異なるドップラ周波数シフトした電波を放射させて、電波を合成させる。そして、通信端末ＭＳが合成波を受信することで、模擬的なフェージング環境を生成している。
【００１９】
ここで、ドップラ周波数の定義について説明する。図２３はドップラ周波数を説明するための図である。マルチパス中の１つのパスから到来したキャリア周波数ｆｃが、通信端末ＭＳの進行方向に対して角度θで到来する場合を考える。
【００２０】
通信端末ＭＳの移動速度をｖ、キャリアの波長をλ、到来角度をθとすると、ドップラ周波数Δｆは、進行方向を基準としたときの見かけ上の電波の波長によって次式のように表せる。
【００２１】
Δｆ＝ｖ／（λ／cosθ）＝ｖcosθ／λ・・・（４）
図２４は通信端末ＭＳの進行方向と電波の到来角とに応じたドップラ周波数の変化を示す図である。（Ａ）は通信端末ＭＳの進行方向に対し同一方向のパスから電波を受けた場合、（Ｂ）は通信端末ＭＳの進行方向に対し垂直方向から電波を受けた場合を示している。
【００２２】
（Ａ）のように、通信端末ＭＳの進行方向と同一方向のパスから電波を受ければ、θ＝０、πとなり、式（４）より、ドップラ周波数の絶対値｜Δｆ｜は最大となる。
また、（Ｂ）のように、通信端末ＭＳの進行方向に対し垂直方向から電波を受ける場合は、進行方向に対する見かけ上の電波の波長は生成されないので、通信端末ＭＳが移動していないのと同じことになり、ドップラシフトの影響は受けない（θ＝π／２、３π／２となり、Δｆ＝０）。
【００２３】
ここで、図２２で示した評価環境において、通信端末ＭＳが、ある方向に移動すると仮定すると、信号発生源５−１〜５−５には、通信端末ＭＳの移動方向に対する電波の到来角度に応じたドップラ周波数を設定して、そのドップラ周波数を持つ電波を放射させることになる。
【００２４】
例えば図２２に示すように、通信端末ＭＳが矢印Ｘの信号発生源５−４の方向に移動すると仮定すると、信号発生源５−１〜５−５の周波数設定としては、式（４）からわかるように、信号発生源５−４のドップラ周波数Δｆ４が最も高くなるように設定し、その他の信号発生源からのドップラ周波数は、ドップラ周波数Δｆ４と比べて低くなるように設定する。
【００２５】
通信端末ＭＳは、固定しており、実際は移動させることはなく、その代わりに、通信端末ＭＳの移動方向に沿って変化するドップラ周波数の変化を、信号発生源５−１〜５−５側で可変に設定して、設定された電波を放射させるものである。
【００２６】
このように、通信端末ＭＳが移動したとみなしたときのドップラシフトを信号発生源側で生成し、このときに評価アンテナに生じる受信強度の落ち込みなどを測定評価したりする。
【００２７】
アンテナ特性評価の従来技術として、複数の散乱体アンテナを配置して、電波の振幅と位相を制御してアンテナ特性の評価を行う技術が提案されている。
また、端末の周囲において、反射板および散乱体を移動させて、電波の振幅、位相等を制御してフェージング環境を模擬する技術が提案されている。
【００２８】
さらに、端末の周囲に複数のアンテナを配置し、アンテナから放射する電波が、端末からみた各アンテナ方向の実環境の特性を持つように制御する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２９】
【特許文献１】特開２００５−２２７２１３号公報（段落番号〔００３１〕，第１図）
【特許文献２】特開平０７−１６２３７６号公報（段落番号〔００４５〕、〔００４６〕，第１図）
【特許文献３】特開平１１−３４０９３０号公報（段落番号〔００２４〕〜〔００３１〕，第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３０】
図２２で示したような評価環境を具体的なシステムで実現する場合、通常は、電波暗室内に複数のアンテナを配置した測定環境を構築し、この電波暗室内でアンテナ特性評価を行う。なお、電波暗室とは、室内の天井、壁、および床の全面に、電波吸収体を取り付けて、室内での電波の反射を抑えた部屋のことである。
【００３１】
図２５は従来のアンテナ特性評価システムの構成を示す図である。アンテナ特性評価システム５ａは、電波暗室５０、ベースバンド信号生成部５１、アップコンバータ５２−１〜５２−４、送信アンテナ５３ａ〜５３ｄ、評価アンテナ５４ａ、５４ｂ、アンテナ特性評価ボード５５、評価用端末５６から構成される（以降、評価用の電波を放射するアンテナを送信アンテナ、評価対象のアンテナを評価アンテナと呼ぶ）。
【００３２】
電波暗室５０内に、電波を送信する送信アンテナ５３ａ〜５３ｄと、評価対象の評価アンテナ５４ａ、５４ｂとが配置される。送信アンテナ５３ａ〜５３ｄは、アップコンバータ５２−１〜５２−４のそれぞれと接続し、アップコンバータ５２−１〜５２−４は、ベースバンド信号生成部５１と接続する。評価アンテナ５４ａ、５４ｂは、アンテナ特性評価ボード５５と接続し、アンテナ特性評価ボード５５は、評価用端末５６と接続する。
【００３３】
ベースバンド信号生成部５１は、ベースバンド信号を発生する。アップコンバータ５２−１〜５２−４は、ベースバンド信号をＲＦ（Radio Frequency）信号の周波数帯にアップコンバートする。
【００３４】
アップコンバータ５２−１は、ベースバンド信号をキャリア周波数に対してドップラ周波数Δｆ１シフトした周波数のＲＦ信号にアップコンバートする。アップコンバータ５２−２は、ベースバンド信号をドップラ周波数がΔｆ２のＲＦ信号にアップコンバートする。
【００３５】
アップコンバータ５２−３は、ベースバンド信号をドップラ周波数がΔｆ３のＲＦ信号にアップコンバートする。アップコンバータ５２−４は、ベースバンド信号をドップラ周波数がΔｆ４のＲＦ信号にアップコンバートする。
【００３６】
送信アンテナ５３ａは、アップコンバータ５２−１でアップコンバートされたキャリア周波数に対してドップラ周波数Δｆ１シフトした周波数の電波を放射する。送信アンテナ５３ｂは、アップコンバータ５２−２でアップコンバートされたドップラ周波数がΔｆ２の電波を放射する。
【００３７】
送信アンテナ５３ｃは、アップコンバータ５２−３でアップコンバートされたドップラ周波数がΔｆ３の電波を放射する。送信アンテナ５３ｄは、アップコンバータ５２−４でアップコンバートされたドップラ周波数がΔｆ４の電波を放射する。
【００３８】
評価アンテナ５４ａ、５４ｂは、送信された電波を受信する。アンテナ特性評価ボード５５は、評価アンテナ５４ａ、５４ｂで受信された電波をダウンコンバートして、ベースバンド信号に変換する。評価用端末５６は、ダウンコンバート後のベースバンド信号にもとづいて、アンテナ特性を解析する。
【００３９】
図２６は従来のアンテナ特性評価システムの構成を示す図である。アンテナ特性評価システム５ｂは、図２５で示したベースバンド信号生成部５１と、アップコンバータ５２−１〜５２−４との間に、合成信号発生部５７が設けられたもので、その他の構成は同じである。
【００４０】
合成信号発生部５７は、周波数が互いに異なる複数の正弦波を生成し、ベースバンド信号生成部５１から出力されたベースバンド信号と、正弦波とを乗算・合成して、複数の合成信号を発生する（所望の相関性が与えられた複数の合成信号によって、模擬的なマルチパスのフェージング環境を生成する）。
【００４１】
アップコンバータ５２−１〜５２−４は、合成信号発生部５７から出力された合成信号をＲＦ信号の周波数帯にアップコンバートする（以降の動作は同じなので説明は省略する）。
【００４２】
ここで、図２５で示したアンテナ特性評価システム５ａでは、マルチパス環境を再現し、マルチパス間の相関を所望の値にしてアンテナ特性の評価を行おうとすると、信号発生源および送信アンテナの数が増加してしまう。
【００４３】
これに対し、図２６で示したアンテナ特性評価システム５ｂでは、上記のような合成信号発生部５７を設けることで、信号発生源および送信アンテナの数を増設することなく、マルチパスのフェージングを生成することが可能になる。
【００４４】
しかし、図２６に示した従来のアンテナ特性評価システム５ｂは、ベースバンド信号を発生するベースバンド信号生成部５１と、ベースバンド信号を処理して合成信号を発生する合成信号発生部５７と、の２つの構成ブロックを持つ必要がある。このため、装置規模が増大し、評価系が複雑化するといった問題があった。
【００４５】
ベースバンド信号生成部５１では、例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution：携帯電話機などの移動通信に関する高速通信サービスの規格）のような無線方式の場合、符号化単位（１サブフレーム＝１ｍｓ）の周期の信号となり、これをメモリに保存して、繰返し信号を発生することになる。
【００４６】
一方、合成信号発生部５７では、通信端末ＭＳの移動を想定したドップラシフトに対応した数１０Ｈｚ程度の信号（例えば、数１０ｍｓの信号）が必要となる。すなわち、マルチパス環境を模擬したアンテナ間相関の評価を行うためには、所望の相関性を得るために、ベースバンド信号をもとにして、長い周期（数１０ｍｓといった周期）の信号を生成する必要があった（伝搬路を流れる複数の信号の互いの相関性を任意に設定しようとするには、数１０ｍｓ〜数秒で所望の相関性が得られるような信号を生成していた）。このため、合成信号発生部５７は、１ｍｓ周期の信号を発生するベースバンド信号生成部５１とは異なる動作が必要となる。
【００４７】
このように、ベースバンド信号生成部５１及び合成信号発生部５７は、時間スケールが互いに異なる制御を行うので、従来では、別個の構成ブロックとして設けられており、このため評価システムの規模が大きなものとなっていた。
【００４８】
アンテナ特性を評価する場合には、限られたスペースで実施される場合が多いので、構成が小規模で、高精度のアンテナ特性評価が可能なシステム構築が望まれている。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、少ない装置数で、効率よくアンテナ特性評価を行うアンテナ特性評価システム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】
【００４９】
上記課題を解決するために、アンテナ特性評価システムが提供される。このアンテナ特性評価システムは、評価対象のアンテナである評価アンテナと、前記評価アンテナに電波を放射する複数の送信アンテナと、ベースバンド信号であるデータ系列を発生し、前記データ系列から合成信号を生成する合成信号生成部と、前記送信アンテナに接続し、前記合成信号の周波数を前記電波の周波数までアップコンバートするアップコンバータと、前記評価アンテナと接続し、前記電波を受信したときの前記評価アンテナの前記アンテナ特性の評価を行う評価部とを備える。
【００５０】
ここで、合成信号生成部は、データ系列を一定の処理単位で分けた際に、任意の個数の処理単位でデータ系列を１つのまとまりにし、データ系列のまとまりに所望の相関性を与える符号系列を乗算して、複数の合成信号を生成する合成信号生成処理を行う。
【発明の効果】
【００５１】
装置規模を低減して、効率よくアンテナ特性の評価を行う。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】アンテナ特性評価システムの構成例を示す図である。
【図２】電波信号の伝搬路変動を示す図である。
【図３】通信システムの構成を示す図である。
【図４】相関性設定の一例を示す図である。
【図５】相関性設定の一例を示す図である。
【図６】相関性設定の一例を示す図である。
【図７】Walsh符号を説明するための図である。
【図８】合成信号を生成するブロック構成を示す図である。
【図９】合成信号を生成するブロック構成を示す図である。
【図１０】合成信号を生成するブロック構成を示す図である。
【図１１】アンテナ特性評価システムの構成例を示す図である。
【図１２】合成信号生成部の構成を示す図である。
【図１３】直交符号系列発生部で発生される直交符号系列を示す図である。
【図１４】直交符号系列発生部で発生される直交符号系列を示す図である。
【図１５】行列演算の一例を示す図である。
【図１６】乗算処理の一例を示す図である。
【図１７】合成処理部及び出力処理部の構成を示す図である。
【図１８】変形例を説明するための図である。
【図１９】マルチアンテナの放射パターンを説明するための図である。
【図２０】アンテナ間相関が小さい場合の電波受信強度を示す図である。
【図２１】アンテナ間相関が大きい場合の電波受信強度を示す図である。
【図２２】従来のアンテナ特性評価を行っているときの様子を示す図である。
【図２３】ドップラ周波数を説明するための図である。
【図２４】通信端末の進行方向と電波の到来角とに応じたドップラ周波数の変化を示す図である。（Ａ）は通信端末の進行方向に対し同一方向のパスから電波を受けた場合、（Ｂ）は通信端末の進行方向に対し垂直方向から電波を受けた場合を示している。
【図２５】従来のアンテナ特性評価システムの構成を示す図である。
【図２６】従来のアンテナ特性評価システムの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１はアンテナ特性評価システムの構成例を示す図である。アンテナ特性評価システム１は、送信アンテナ２３−１〜２３−４、評価アンテナ２４ａ、２４ｂ、合成信号生成部１０、アップコンバータ２２−１〜２２−４、評価部３０を備え、電波暗室２０内でアンテナ特性の評価を行うシステムである（図の例では、電波暗室２０内に送信アンテナが４つ、評価アンテナが２つ配置しているが、これらの個数は任意である）。
【００５４】
評価アンテナ２４ａ、２４ｂは、電波暗室２０内に配置され、アンテナ特性評価対象のアンテナである。送信アンテナ２３−１〜２３−４は、評価アンテナ２４ａ、２４ｂに電波を放射する仮想的散乱体としてのアンテナであり、電波暗室２０内の適切な位置に分散して配置される。
【００５５】
合成信号生成部１０は、ベースバンド信号であるデータ系列を発生し、データ系列から合成信号ｖ１〜ｖ４を生成する。アップコンバータ２２−１〜２２−４（総称する場合は、アップコンバータ２２）は、送信アンテナ２３−１〜２３−４にそれぞれ接続し、合成信号ｖ１〜ｖ４の各周波数を電波の周波数までアップコンバートする。
【００５６】
すなわち、合成信号ｖ１〜ｖ４を、移動機の移動速度、移動方向及び電波到来方向から決まるドップラ周波数Δｆ１〜Δｆ４の電波にして、送信アンテナ２３−１〜２３−４を介して放射する。
【００５７】
評価部３０は、アンテナ特性評価ボード３１および評価用端末３２を含む。アンテナ特性評価ボード３１は、評価アンテナ２４ａ、２４ｂと接続する。アンテナ特性評価ボード３１は、評価アンテナ２４ａ、２４ｂで受信された電波をダウンコンバートして、ベースバンド信号に変換する。評価用端末３２は、ダウンコンバート後のベースバンド信号にもとづいて、アンテナ特性を解析する。
【００５８】
ここで、合成信号生成部１０は、データ系列を一定の処理単位で分けた際に、任意の個数の処理単位でデータ系列を１つのまとまりにし、データ系列のまとまりに所望の相関性を与える符号系列を乗算して、複数の合成信号を生成する合成信号生成処理を行う。
【００５９】
具体的には、符号化単位（サブフレーム）で構成されるデータ系列に対して、任意の個数の符号化単位でデータ系列を１つのまとまりにし、このデータ系列のまとまりに所望の相関性を与える（所望の相関性を設定する）符号系列を乗算して、複数の合成信号を生成して、フェージングを生成する。合成信号生成部１０の詳細な構成及び動作については後述する。
【００６０】
次にアンテナ特性評価システム１の装置規模が従来構成と比較して簡略化できる理由について説明する。図２は電波信号の伝搬路変動を示す図である。縦軸は電波強度、横軸は時間である。
【００６１】
ワイヤレス通信の環境としては、多重波伝搬の基本電波強度分布であるレイリー分布を有するレイリーフェージング環境が一般的であると言われている。アンテナ特性評価を行う場合でも、このようなレイリーフェージング環境を模擬的に生成して、アンテナ特性の評価を行うことになる。
【００６２】
一方、ＬＴＥ、ＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband−Code Division Multiple Access）、ＷＬＡＮ（Wireless Local Area Network）等の無線通信方式では、それぞれの符号化方式（例えば、ターボ符号等）において、符号化単位でのパケット通信が行われている。
【００６３】
したがって、図２に示すように、電波信号の伝搬路変動が、符号化単位内で連続であり、かつレイリー分布になっていれば、符号化単位内でBLER判定等の特性評価を実施すればよく、符号化単位間では不連続が生じていてもよい。
【００６４】
すなわち、符号化単位内で電波信号の振幅が連続で、電波強度分布がレイリー分布になっていれば、符号化単位間で不連続であっても、伝送特性は連続的に電波の強さが変動するレイリーフェージング環境の特性と同じになる。
【００６５】
ここで、従来では、１符号化単位（１ｍｓ）でベースバンド信号（データ系列）を発生し、その１符号化単位のベースバンド信号にもとづいて、マルチパス間に所望の相関性を持つ数１０ｍｓ〜数秒の複数の信号（合成信号）を生成していた。
【００６６】
このように、従来は、ベースバンド信号を発生する機能と、ベースバンド信号に相関性を与えて合成信号を生成する機能とは、処理対象の信号の時間スケールが双方異なるために、別々の機能ブロックで構成されていた。
【００６７】
これに対し、アンテナ特性評価システム１では、図２に示すような無線通信方式で行われる符号化単位での無線伝送に着目し、データ系列の符号化単位をいくつかまとめて、そのまとまりに対して所望の相関性を与える構成とした。例えば、４つの符号化単位を１つのまとまりとし、このまとまりに所望の相関性を与えて、４ｍｓのフェージング周期の合成信号を生成する。
【００６８】
このような制御を行うことにより、ベースバンド信号を発生する時間周期と、合成信号を生成する時間周期との差はなくなり、同じ時間スケールで処理することができるので、これら２つの機能を１つの機能ブロックで構成することが可能になる。
【００６９】
すなわち、アンテナ特性評価システム１では、マルチパス間に所望の相関性を与えるために、１ｍｓ程度の符号化単位を複数まとめて、そのまとまりに所望の相関性を与え、数ｍｓの短いフェージング周期の信号を生成することによってフェージング環境を構築する。
【００７０】
このような構成により、装置規模を低減することができる。また、アンテナ特性評価システム１の簡易な構成によっても、マルチパス環境に対して任意の相関性を与えることができるので、アンテナ特性評価時の利便性の向上を図ることも可能になり、効率のよいアンテナ特性評価が可能になる。
【００７１】
次にアンテナ特性評価システム１が模擬する通信システムの一例について説明する。図３は通信システムの構成を示す図である。マルチパス環境として、２×２のＭＩＭＯパスの伝搬路での通信を行うシステムを示している。
【００７２】
通信システム６０は、基地局６と移動端末７から構成される。基地局６は、アンテナ６ａ、６ｂを有し、アンテナ６ａからデータ系列ａ１が送信され、アンテナ６ｂからデータａ２が送信される。
【００７３】
移動端末７は、アンテナ７ａ、アンテナ７ｂ、信号処理部７ｃを有する。アンテナ７ａ、７ｂそれぞれは、基地局６から送信されたデータａ１及びデータａ２を受信して、信号処理部７ｃへ送信する。信号処理部７ｃは、受信したデータに対して、ダウンコンバート、復調及び復号等の受信処理を行う。
【００７４】
一方、図３に示す、基地局６と移動端末７との間の電波伝搬環境においては、アンテナ６ａからデータａ１の電波が伝搬路へ放射される場合は、電波強度が小さいパスｐ１ａでアンテナ７ａに到達し、電波強度が大きいパスｐ１ｂでアンテナ７ｂに到達している。
【００７５】
また、アンテナ６ｂからデータａ２の電波が伝搬路へ放射される場合は、電波強度が小さいパスｐ２ａでアンテナ７ｂに到達し、電波強度が大きいパスｐ２ｂでアンテナ７ａに到達している。
【００７６】
一方、移動端末７側のアンテナ７ａ、７ｂでは、伝搬路の強度に応じた大きさで、データａ１、ａ２が合成されて受信される。図３の場合では、アンテナ７ａにおいて、データａ２の強度が大きく、データａ１の強度が小さい合成レベルで受信されている。また、アンテナ７ｂにおいては、データａ１の強度が大きく、データａ２の強度が小さい合成レベルで受信されている。
【００７７】
アンテナ特性評価システム１が、上記のような通信システム６０を模擬してアンテナ特性評価を実施する場合は、送信アンテナ間での相関性を任意に可変して、アンテナ７ａ、７ｂの特性評価を行うことになる。
【００７８】
したがって、アンテナ６ａから放射されるパスｐ１ａ、ｐ１ｂと、アンテナ６ｂから放射されるパスｐ２ｂ、ｐ２ａそれぞれとは、互いに任意の相関（例えば、無相関（相関性がゼロ））に設定可能となるようにしたりする。
【００７９】
次にアンテナ特性評価システム１の合成信号生成部１０で行われる、相関性を設定する制御について説明する。図４は相関性設定の一例を示す図である。なお、以降の説明では、８つの符号化単位を１つのまとまりとして相関性を与える例を示す。また、任意の相関性として、相関性をゼロに設定するものとする。
【００８０】
合成信号生成部１０は、データ系列ｄ１、ｄ２を内部に発生する。データ系列ｄ１では、データＸ１を１つの符号化単位とし、８つのデータＸ１を１つのまとまりとしている。また、データ系列ｄ２では、データＸ２を１つの符号化単位とし、８つのデータＸ２を１つのまとまりとしている（なお、データ系列ｄ１、ｄ２共に、左から順に＃１〜＃８の番号を付ける）。
【００８１】
データ系列ｄ１に対応するパス、ｄ２に対応するパスを無相関にする場合、図４の例では、データ系列ｄ１の８つの符号化単位のデータＸ１毎に、直交符号系列（+1、+1、+1、+1、+1、+1、+1、+1）を乗算する。また、データ系列ｄ２の８つの符号化単位のデータＸ２毎に、直交符号系列（+1、+1、+1、+1、-1、-1、-1、-1）を乗算する。
【００８２】
すなわち、データ系列ｄ１に対しては、データＸ１（＃１〜＃８）のそれぞれに直交符号（＋１）を乗算する。また、データ系列ｄ２に対しては、データＸ２（＃１〜＃４）のそれぞれに直交符号（＋１）を乗算し、データＸ２（＃５〜＃８）に、直交符号（−１）を乗算して、データ系列ｄ２−１を生成する。データ系列ｄ１とデータ系列ｄ２−１とは、このような処理が施されることによって、伝搬環境において無相関になっている。
【００８３】
ここで、データ系列ｄ１のデータＸ１（＃１〜＃８）は、伝搬路の情報としては＋１であり、データ系列ｄ２−１においては、データＸ２（＃１〜＃４）までは、伝搬路の情報としては＋１であり、データＸ２（＃５〜＃８）までは、伝搬路の情報としては−１となっている。
【００８４】
したがって、データ系列ｄ１、ｄ２−１に対して、符号化単位毎に伝搬路情報を乗算して加算すれば、（１×１）＋（１×１）＋（１×１）＋（１×１）＋（１×（−１））＋（１×（−１））＋（１×（−１））＋（１×（−１））＝０となるから、データ系列ｄ１、ｄ２−１は、互いに相関がゼロであり、無相関の関係になっていることがわかる。
【００８５】
合成信号生成部１０では、データ系列ｄ１とデータ系列ｄ２−１とを符号化単位毎に加算することで、合成信号を生成する。この合成信号は、例えば、図１で示した構成に対応させると、ドップラ周波数Δｆ１の電波を放射するための合成信号ｖ１に該当するものである。
【００８６】
また、データ系列ｄ２−１では、符号化単位間で伝搬環境が不連続となる箇所Ｐ１が存在するが、８つの符号化単位のデータを１つのまとまりにして、そのまとまりに相関性を設定しているので、伝送特性に影響を与えることはなく、アンテナ特性評価を実施する上で支障はない。
【００８７】
なお、上記の２つのデータ系列に対応するパス間の相関性が、伝搬環境において無相関となることを複素数の表現形式で表すと、以下の式（１）で示される。なお、式（１）中のＸ*は、Ｘの複素共役を示す（Ｘ＝ａ＋ｊｂのとき、Ｘの複素共役Ｘ*は、Ｘ*＝ａ−ｊｂである）。また、θ1は、初期位相０〜２πの一様乱数であり、exp（jθ1）は、直交符号を表している。
【００８８】
（Ｘ１*・Ｘ２・exp（jθ1））＋（Ｘ１*・Ｘ２・exp（jθ1））＋（Ｘ１*・Ｘ２・exp（jθ1））＋（Ｘ１*・Ｘ２・exp（jθ1））＋（Ｘ１*・Ｘ２・（−exp（jθ1）））＋（Ｘ１*・Ｘ２・（−exp（jθ1）））＋（Ｘ１*・Ｘ２・（−exp（jθ1）））＋（Ｘ１*・Ｘ２・（−exp（jθ1）））＝０・・・（１）
図５は相関性設定の一例を示す図である。図４とは異なる直交符号系列のパターンで、データ系列を無相関にする例を示している。データ系列ｄ１に対応するパス、ｄ２に対応するパスを無相関にする場合、図５の例では、データ系列ｄ１の８つの符号化単位のデータＸ１毎に、直交符号系列（+1、+1、+1、+1、+1、+1、+1、+1）を乗算する。また、データ系列ｄ２の８つの符号化単位のデータＸ２毎に、直交符号系列（+1、+1、-1、-1、+1、+1、-1、-1）を乗算する。
【００８９】
すなわち、データ系列ｄ１に対しては、データＸ１（＃１〜＃８）のそれぞれに直交符号（＋１）を乗算する。また、データ系列ｄ２に対しては、データＸ２（＃１、＃２）に直交符号（＋１）を乗算し、データＸ２（＃３、＃４）に、直交符号（−１）を乗算し、データＸ２（＃５、＃６）に直交符号（＋１）を乗算し、データＸ２（＃７、＃８）に、直交符号（−１）を乗算してデータ系列ｄ２−２を生成する。データ系列ｄ１とデータ系列ｄ２−２とは、このような処理が施されることによって、無相関になっている。
【００９０】
ここで、データ系列ｄ１のデータＸ１（＃１〜＃８）は、伝搬路の情報としては＋１である。また、データ系列ｄ２−２のデータＸ２（＃１、＃２）は、伝搬路の情報としては＋１であり、データＸ２（＃３、＃４）は、伝搬路の情報としては−１であり、データＸ２（＃５、＃６）は、伝搬路の情報としては＋１であり、データＸ２（＃７、＃８）は伝搬路の情報としては−１となっている。
【００９１】
したがって、データ系列ｄ１、ｄ２−２に対して、符号化単位毎に伝搬路情報を乗算して加算すれば、（１×１）＋（１×１）＋（１×（−１））＋（１×（−１））＋（１×１）＋（１×１）＋（１×（−１））＋（１×（−１））＝０となるから、データ系列ｄ１、ｄ２−２は、互いに相関がゼロであり、無相関の関係になっていることがわかる。
【００９２】
また、データ系列ｄ２−２では、符号化単位間で伝搬環境が不連続となる箇所Ｐ２〜Ｐ４が存在するが、８つの符号化単位のデータを１つのまとまりにして、そのまとまりに相関性を設定しているので、伝送特性に影響を与えることはなく、アンテナ特性評価を実施する上で支障はない。
【００９３】
合成信号生成部１０では、データ系列ｄ１とデータ系列ｄ２−２とを符号化単位毎に加算することで、合成信号を生成する。この合成信号は、例えば、図１で示した構成に対応させると、ドップラ周波数Δｆ２の電波を放射するための合成信号ｖ２に該当するものである。
【００９４】
なお、上記の２つのデータ系列の相関性が、伝搬環境において無相関となることを複素数の表現形式で表すと、以下の式（２）で示される。
（Ｘ１*・Ｘ２・exp（jθ1））＋（Ｘ１*・Ｘ２・exp（jθ1））＋（Ｘ１*・Ｘ２・（−exp（jθ1）））＋（Ｘ１*・Ｘ２・（−exp（jθ1）））＋（Ｘ１*・Ｘ２・exp（jθ1））＋（Ｘ１*・Ｘ２・exp（jθ1））＋（Ｘ１*・Ｘ２・（−exp（jθ1）））＋（Ｘ１*・Ｘ２・（−exp（jθ1）））＝０・・・（２）
図６は相関性設定の一例を示す図である。図４、図５では、データ系列ｄ１の符号は変化させずに、データ系列ｄ２の所定データのみに直交符号の（−１）を乗算して直交性を作ったが、図６の例では、データ系列ｄ１の所定データにも直交符号の（−１）を乗算するものである。
【００９５】
データ系列ｄ１に対応するパス、ｄ２に対応するパスを無相関にする場合、図６の例では、データ系列ｄ１の８つの符号化単位のデータＸ１毎に、直交符号系列（+1、+1、-1、-1、-1、-1、+1、+1）を乗算する。また、データ系列ｄ２の８つの符号化単位のデータＸ２毎に、直交符号系列（+1、+1、-1、-1、+1、+1、-1、-1）を乗算する。
【００９６】
すなわち、データ系列ｄ１に対しては、データＸ１（＃１、＃２）に直交符号（＋１）を乗算し、データＸ１（＃３〜＃６）に直交符号（−１）を乗算し、データＸ１（＃７、＃８）に直交符号（＋１）を乗算してデータ系列ｄ１−２を生成する。
【００９７】
また、データ系列ｄ２に対しては、データＸ２（＃１、＃２）に直交符号（＋１）を乗算し、データＸ２（＃３、＃４）に、直交符号（−１）を乗算し、データＸ２（＃５、＃６）に直交符号（＋１）を乗算し、データＸ２（＃７、＃８）に、直交符号（−１）を乗算してデータ系列ｄ２−２を生成する。データ系列ｄ１−２とデータ系列ｄ２−２とは、このような処理が施されることによって、無相関になっている。
【００９８】
ここで、データ系列ｄ１−２のデータＸ１（＃１、＃２）は、伝搬路の情報としては＋１であり、データＸ１（＃３〜＃６）は、伝搬路の情報としては−１であり、データＸ１（＃７、＃８）は、伝搬路の情報としては＋１である。
【００９９】
また、データ系列ｄ２−２のデータＸ２（＃１、＃２）は、伝搬路の情報としては＋１であり、データＸ２（＃３、＃４）は、伝搬路の情報としては−１であり、データＸ２（＃５、＃６）は、伝搬路の情報としては＋１であり、データＸ２（＃７、＃８）は伝搬路の情報としては−１となっている。
【０１００】
したがって、データ系列ｄ１−２、ｄ２−２に対して、符号化単位毎に伝搬路情報を乗算して加算すれば、（１×１）＋（１×１）＋（（−１）×（−１））＋（（−１）×（−１））＋（（−１）×１）＋（（−１）×１）＋（１×（−１））＋（１×（−１））＝０となるから、データ系列ｄ１−２、ｄ２−２は、互いに相関がゼロであり、無相関の関係になっていることがわかる。
【０１０１】
データ系列ｄ１−２では、符号化単位間で伝搬環境が不連続となる箇所Ｐ５、Ｐ６が存在し、データ系列ｄ２−２では、符号化単位間で伝搬環境が不連続となる箇所Ｐ２〜Ｐ４が存在するが、８つの符号化単位のデータを１つのまとまりにして、そのまとまりに相関性を設定しているので、伝送特性に影響を与えることはなく、アンテナ特性評価を実施する上で支障はない。
【０１０２】
また、上述したように、送信アンテナ毎に異なる直交符号を用いて無相関のマルチパスを生成することにより、位相だけ異なるのではなく、振幅も異なるようにすることができる。
【０１０３】
なお、上記の２つのデータ系列の相関性が、伝搬環境において無相関となることを複素数の表現形式で表すと、以下の式（３）で示される。
（Ｘ１*・Ｘ２・exp（jθ1））＋（Ｘ１*・Ｘ２・exp（jθ1））＋（Ｘ１*・（−exp（jθ2））・Ｘ２・（−exp（jθ1）））＋（Ｘ１*・（−exp（jθ2））・Ｘ２・（−exp（jθ1）））＋（Ｘ１*・（−exp（jθ2））・Ｘ２・exp（jθ1））＋（Ｘ１*・（−exp（jθ2））・Ｘ２・exp（jθ1））＋（Ｘ１*・Ｘ２・（−exp（jθ1）））＋（Ｘ１*・Ｘ２・（−exp（jθ1）））＝０・・・（３）
上記の図４〜図６に示した相関性設定では、直交符号系列にWalsh符号を用いた。Walsh符号を用いると、簡易なメモリを用いて直交符号を保存することができる。以下、簡単にWalsh符号について説明する。
【０１０４】
図７はWalsh符号を説明するための図である。行列Ａ1は、行ベクトル（１、１）、（１、−１）を有し、これら２つの行ベクトルは直交する（∵１×１＋１×（−１）＝０）。
行列Ａ2は、行ベクトル（Ａ1、Ａ1）、（Ａ1、−Ａ1）を有する。なお、Ａ1は上述の２×２行列なので、行列Ａ2を要素毎に書き出すと、４つの行ベクトル（１、１、１、１）、（１、−１、１、−１）、（１、１、−１、−１）、（１、−１、−１、１）に展開される。
【０１０５】
ここで、行列Ａ2は、どの２つの行ベクトルを抽出しても直交していることがわかる。例えば、行ベクトル（１、１、１、１）、（１、−１、１、−１）は直交しているし、行ベクトル（１、−１、１、−１）、（１、−１、−１、１）も直交している。
【０１０６】
上記のような操作を続けていくと、行列Ａnは、行ベクトル（Ａn-1、Ａn-1）、（Ａn-1、−Ａn-1）を有し、このような行列をアダマール（Hadamard）行列と呼ぶ。また、アダマール行列の行ベクトルがWalsh符号と呼ばれるものである。
【０１０７】
なお、直交符号としては、上記のようなWalsh符号だけでなく、例えば、｛exp[j2πnk/N], (n,k =0,1,…,N-1)｝のフーリエ級数に関連した符号、Ｍ系列を周期的にシフトし最後に１を追加した符号などがあり、これらを用いてもよい。
【０１０８】
次にデータ系列ｄ１、ｄ２から合成信号を生成するブロック構成について説明する。図８は合成信号を生成するブロック構成を示す図である。図４で示した内容に対応している。
【０１０９】
乗算器１０１ａは、データ系列ｄ２の符号化単位のデータＸ２に、順に直交符号exp（jθ1）、exp（jθ1）、exp（jθ1）、exp（jθ1）、−exp（jθ1）、−exp（jθ1）、−exp（jθ1）、−exp（jθ1）を乗算する。乗算出力は、（Ｘ２・exp（jθ1））、（Ｘ２・exp（jθ1））、（Ｘ２・exp（jθ1））、（Ｘ２・exp（jθ1））、（Ｘ２・（−exp（jθ1）））、（Ｘ２・（−exp（jθ1）））、（Ｘ２・（−exp（jθ1）））、（Ｘ２・（−exp（jθ1）））となる（このときの乗算出力は、図４のデータ系列ｄ２−１に対応するものである）。
【０１１０】
加算器１０２は、これら乗算出力に対して、データ系列ｄ１の符号化単位のデータＸ１を加算して、合成信号ｖを出力する。合成信号ｖは、｛Ｘ１＋（Ｘ２・exp（jθ1））｝＋｛Ｘ１＋（Ｘ２・exp（jθ1））｝＋｛Ｘ１＋（Ｘ２・exp（jθ1））｝＋｛Ｘ１＋（Ｘ２・exp（jθ1））｝＋｛Ｘ１＋（Ｘ２・（−exp（jθ1）））｝＋｛Ｘ１＋（Ｘ２・（−exp（jθ1）））｝＋｛Ｘ１＋（Ｘ２・（−exp（jθ1）））｝＋｛Ｘ１＋（Ｘ２・（−exp（jθ1）））｝となる。
【０１１１】
図９は合成信号を生成するブロック構成を示す図である。図５で示した内容に対応している。乗算器１０１ａは、データ系列ｄ２の符号化単位のデータＸ２に、順に直交符号exp（jθ1）、exp（jθ1）、−exp（jθ1）、−exp（jθ1）、exp（jθ1）、exp（jθ1）、−exp（jθ1）、−exp（jθ1）を乗算する。乗算出力は、（Ｘ２・exp（jθ1））、（Ｘ２・exp（jθ1））、（Ｘ２・（−exp（jθ1）））、（Ｘ２・（−exp（jθ1）））、（Ｘ２・exp（jθ1））、（Ｘ２・exp（jθ1））、（Ｘ２・（−exp（jθ1）））、（Ｘ２・（−exp（jθ1）））となる（このときの乗算出力は、図５のデータ系列ｄ２−２に対応するものである）。
【０１１２】
加算器１０２は、これら乗算出力に対して、データ系列ｄ１の符号化単位のデータＸ１を加算して、合成信号ｖを出力する。合成信号ｖは、｛Ｘ１＋（Ｘ２・exp（jθ1））｝＋｛Ｘ１＋（Ｘ２・exp（jθ1））｝＋｛Ｘ１＋（Ｘ２・（−exp（jθ1）））｝＋｛Ｘ１＋（Ｘ２・（−exp（jθ1）））｝＋｛Ｘ１＋（Ｘ２・exp（jθ1））｝＋｛Ｘ１＋（Ｘ２・exp（jθ1））｝＋｛Ｘ１＋（Ｘ２・（−exp（jθ1）））｝＋｛Ｘ１＋（Ｘ２・（−exp（jθ1）））｝となる。
【０１１３】
図１０は合成信号を生成するブロック構成を示す図である。図６で示した内容に対応している。乗算器１０１ａは、データ系列ｄ２の符号化単位のデータＸ２に、順に直交符号exp（jθ1）、exp（jθ1）、−exp（jθ1）、−exp（jθ1）、exp（jθ1）、exp（jθ1）、−exp（jθ1）、−exp（jθ1）を乗算する。乗算出力は、（Ｘ２・exp（jθ1））、（Ｘ２・exp（jθ1））、（Ｘ２・（−exp（jθ1）））、（Ｘ２・（−exp（jθ1）））、（Ｘ２・exp（jθ1））、（Ｘ２・exp（jθ1））、（Ｘ２・（−exp（jθ1）））、（Ｘ２・（−exp（jθ1）））となる（このときの乗算出力は、図６のデータ系列ｄ２−２に対応するものである）。
【０１１４】
また、乗算器１０１ｂは、データ系列ｄ１の符号化単位のデータＸ１に、順に直交符号exp（jθ2）、exp（jθ2）、−exp（jθ2）、−exp（jθ2）、−exp（jθ2）、−exp（jθ2）、exp（jθ2）、exp（jθ2）を乗算する。乗算出力は、（Ｘ１・exp（jθ2））、（Ｘ１・exp（jθ2））、（Ｘ１・（−exp（jθ2）））、（Ｘ１・（−exp（jθ2）））、（Ｘ１・（−exp（jθ2）））、（Ｘ１・（−exp（jθ2）））、（Ｘ１・exp（jθ2））、（Ｘ１・exp（jθ2））となる（このときの乗算出力は、図６のデータ系列ｄ１−２に対応するものである）。
【０１１５】
加算器１０２は、これら２つの乗算出力を符号化単位毎に加算して、合成信号ｖを出力する。合成信号ｖは、｛（Ｘ１・exp（jθ2））＋（Ｘ２・exp（jθ1））｝＋｛（Ｘ１・exp（jθ2））＋（Ｘ２・exp（jθ1））｝＋｛（Ｘ１・（−exp（jθ2）））＋（Ｘ２・（−exp（jθ1）））｝＋｛（Ｘ１・（−exp（jθ2）））＋（Ｘ２・（−exp（jθ1）））｝＋｛（Ｘ１・（−exp（jθ2）））＋（Ｘ２・exp（jθ1））｝＋｛（Ｘ１・（−exp（jθ2）））＋（Ｘ２・exp（jθ1））｝＋｛（Ｘ１・exp（jθ2））＋（Ｘ２・（−exp（jθ1）））｝＋｛（Ｘ１・exp（jθ2））＋（Ｘ２・（−exp（jθ1）））｝となる。
【０１１６】
次に合成信号生成部１０（信号発生装置）の詳細構成について説明する。なお、８つの合成信号ｖ１〜ｖ８を生成する場合のアンテナ特性評価システムに適用する際の合成信号生成部１０の構成について説明する。最初にアンテナ特性評価システムの構成を示す。
【０１１７】
図１１はアンテナ特性評価システムの構成例を示す図である。アンテナ特性評価システム１−１は、送信アンテナ２３−１〜２３−８、評価アンテナ２４ａ、２４ｂ、合成信号生成部１０、アップコンバータ２２−１〜２２−８、評価部３０を備える。
【０１１８】
なお、基本的な構成は、図１のアンテナ特性評価システム１と同じなので、異なる箇所のみ示すと、合成信号生成部１０は８つの合成信号ｖ１〜ｖ８を出力する。アップコンバータ２２−１〜２２−８それぞれは、合成信号ｖ１〜ｖ８を受信して、アップコンバートを行い、送信アンテナ２３−１〜２３−８を介して、ドップラ周波数Δｆ１〜Δｆ８を電波暗室２０内に放射する。
【０１１９】
図１２は合成信号生成部１０の構成を示す図である。合成信号生成部１０は、直交符号生成部１１、演算部１２、データ系列生成部１３、乗算処理部１４、合成処理部１５、出力処理部１６を備える。
【０１２０】
直交符号生成部１１は、直交符号系列発生部１１−１〜１１−Ｎを含み、直交符号系列を生成する。演算部１２は、直交符号系列に所望の相関性を与えるための相関パラメータを乗算して、所望の相関性を与えた符号系列を生成する。
【０１２１】
データ系列生成部１３は、ディジタルベースバンド信号であるデータ系列を生成する。乗算処理部１４は、データ系列と符号系列とを乗算する。合成処理部１５は、複数の乗算結果に重み付けを行って合成し、合成信号を生成する。
【０１２２】
出力処理部１６は、Ｄ／Ａ部１６ａ−１〜１６ａ−８、フィルタ１６ｂ−１〜１６ｂ−８を含み、合成信号の出力インタフェース処理（Ｄ／Ａ変換及びＤ／Ａ変換時に伴う折り返し歪み除去）を行って、アップコンバータ２２に向けて出力する。
【０１２３】
次に直交符号系列発生部１１−１〜１１−Ｎについて説明する。直交符号系列発生部１１−１〜１１−Ｎは、各々が異なる複数のパターンの直交符号系列を発振可能なディジタル・ジェネレータに該当する。
【０１２４】
図１３は直交符号系列発生部で発生される直交符号系列を示す図である。直交符号系列は、データ系列を識別するための番号（データ系列識別番号）をｍ、パスを識別するための番号（パス識別番号）をｋ、１つの直交符号系列発生部で発生される直交符号系列パターンを識別するための番号（直交符号系列パターン識別番号）をｎとした場合、ｘm,k-nと表記するものとする。なお、ｎは送信アンテナ数と等しい。
【０１２５】
図１３に示す直交符号系列発生部１１−１は、データ系列識別番号が１のデータ系列で、パス識別番号が１のパスに対する、直交符号系列を発生している。また、直交符号系列のパターン数が８つ（ｎ＝１〜８）あるので、直交符号系列ｘ1,1-1、ｘ1,1-2、ｘ1,1-3、ｘ1,1-4、ｘ1,1-5、ｘ1,1-6、ｘ1,1-7、ｘ1,1-8を生成することになる。
【０１２６】
さらに、８つの符号化単位を１つのまとまりとして相関性を与えるとした場合、各直交符号系列の直交符号数は８個となる。例えば、直交符号系列ｘ1,1-1は、直交符号として、exp（jθ1,1-1）、exp（jθ1,1-1）、exp（jθ1,1-1）、exp（jθ1,1-1）、exp（jθ1,1-1）、exp（jθ1,1-1）、exp（jθ1,1-1）、exp（jθ1,1-1）の８つを生成している。
【０１２７】
また、直交符号系列ｘ1,1-2は、直交符号として、exp（jθ1,1-2）、exp（jθ1,1-2）、exp（jθ1,1-2）、exp（jθ1,1-2）、−exp（jθ1,1-2）、−exp（jθ1,1-2）、−exp（jθ1,1-2）、−exp（jθ1,1-2）の８つを生成している（その他の直交符号系列も同様に８つの直交符号を発生する）。
【０１２８】
図１４は直交符号系列発生部で発生される直交符号系列を示す図である。図１４に示す直交符号系列発生部１１−２は、データ系列識別番号が２のデータ系列で、パス識別番号が１のパスに対する、直交符号系列を生成する。また、直交符号系列のパターン数が８つであるから（ｎ＝１〜８）、直交符号系列ｘ2,1-1、ｘ2,1-2、ｘ2,1-3、ｘ2,1-4、ｘ2,1-5、ｘ2,1-6、ｘ2,1-7、ｘ2,1-8を発生することになる。
【０１２９】
さらに、８つの符号化単位を１つのまとまりとして相関性を与えるので、各直交符号系列の直交符号数は８個となる。例えば、直交符号系列ｘ2,1-1は、直交符号として、exp（jθ2,1-1）、exp（jθ2,1-1）、−exp（jθ2,1-1）、−exp（jθ2,1-1）、exp（jθ2,1-1）、exp（jθ2,1-1）、−exp（jθ2,1-1）、−exp（jθ2,1-1）の８つを生成している。
【０１３０】
また、直交符号系列ｘ2,1-2は、直交符号として、exp（jθ2,1-2）、exp（jθ2,1-2）、−exp（jθ2,1-2）、−exp（jθ2,1-2）、−exp（jθ2,1-2）、−exp（jθ2,1-2）、exp（jθ2,1-2）、exp（jθ2,1-2）の８つを生成している（その他の直交符号系列も同様に８つの直交符号を持つ）。
【０１３１】
次に演算部１２について説明する。演算部１２は、行列演算を行って、無相関のベクトルｘから相関のあるベクトルｙを算出する。図１５は行列演算の一例を示す図である。演算部１２は、直交符号生成部１１から出力された直交符号系列の列ベクトルに、相関パラメータからなる行列を乗算して、所望の相関性を与えるための符号系列を生成する（以降、行列演算後の符号系列をｙm,k-nで示す）。
【０１３２】
図１５では、４×４の行列演算の例を示しており、直交符号系列の列ベクトル（ｘ1,1-1、ｘ1,1-5、ｘ2,1-1、ｘ2,1-5）に対し、４×４の相関パラメータの要素からなる行列Ｈを乗算して、符号系列の列ベクトル（ｙ1,1-1、ｙ1,1-5、ｙ2,1-1、ｙ2,1-5）を生成している。
【０１３３】
このような、行列演算を施すことで、データ系列に対して、任意の相関性を与えるための符号系列を生成することができる。なお、所望の相関性を無相関にしたい場合は、すなわち、直交符号生成部１１から出力された直交符号系列そのものから合成信号を生成して、合成信号を無相関にしたい場合は、行列Ｈを単位行列にして行列演算を行えばよい。
【０１３４】
次に乗算処理部１４について説明する。乗算処理部１４は、データ系列生成部１３から出力されたデータ系列と、演算部１２から出力された符号系列とを符号化単位毎に乗算する。
【０１３５】
図１６は乗算処理の一例を示す図である。データ系列｛Ｘ１、Ｘ１、・・・｝に対して、符号系列ｙを乗算する様子を示している（以降、乗算処理後の乗算値をνm,k-nと示す）。
【０１３６】
乗算器１４−１〜１４−８はそれぞれ、データ系列のデータＸ１に対して、符号系列ｙ1,1-1、ｙ1,1-2、ｙ1,1-3、ｙ1,1-4、ｙ1,1-5、ｙ1,1-6、ｙ1,1-7、ｙ1,1-8を乗算する。そして、乗算値ν1,1-1、ν1,1-2、ν1,1-3、ν1,1-4、ν1,1-5、ν1,1-6、ν1,1-7、ν1,1-8を出力する。データ系列｛Ｘ２、Ｘ２、・・・｝に対しても同様な処理が行われる。
【０１３７】
次に合成処理部１５及び出力処理部１６について説明する。図１７は合成処理部１５及び出力処理部１６の構成を示す図である。合成処理部１５は、重み付け合成部１５−１〜１５−８を含む。
【０１３８】
重み付け合成部１５−１〜１５−８はそれぞれ、合成信号を生成するために必要な複数の乗算値νに重み定数Ｗを乗算し、重み付けされた乗算値νの総和を算出して出力する。
出力処理部１６は、Ｄ／Ａ部１６ａ−１〜１６ａ−８と、フィルタ（折り返しフィルタ）１６ｂ−１〜１６ｂ−８とから構成される。Ｄ／Ａ部１６ａ−１〜１６ａ−８は、合成処理部１５から出力されたディジタルの合成信号をアナログの合成信号に変換する。折り返しフィルタ１６ｂ−１〜１６ｂ−８は、アナログ合成信号をフィルタリングして、Ｄ／Ａ変換時に生じた折り返し歪みを除去して、合成信号ｖ１〜ｖ８を生成し、アップコンバータ２２側へ送信する。
【０１３９】
次に変形例について説明する。上記の説明では、データ系列の符号化単位を基準にして、任意の個数の符号化単位（上記の例では８つの符号化単位）で、データ系列を１つのまとまりにした。
【０１４０】
これに対し、変形例の場合は、評価項目にチャネル推定を実施する場合を考慮したものであって、符号化単位前後のチャネル推定に必要なデータ部分まで広げた範囲を１つの単位（処理単位）とし、任意の個数の処理単位でデータ系列を１つのまとまりにするものである。
【０１４１】
図１８は変形例を説明するための図である。実環境の無線通信システムのデータ系列Ｄ１は、データＸ1,1、Ｘ1,2、Ｘ1,3・・・というように、符号化単位毎に異なるデータとなっている。すなわち、データＸ1,1、データＸ1,2、データＸ1,3のそれぞれは、通常は異なるデータ値となる。
【０１４２】
一方、アンテナ特性評価システム１では、BLERなどを測定する場合は、異なるデータ値である必要はないので、例えば、データ系列Ｄ１ａのように、同じデータＸ1,2が複数連続するデータ系列を扱う。
【０１４３】
ここで、実際の無線通信システムでは、復調するときに、チャネル推定が行われる。このチャネル推定は、チャネル推定対象の符号化単位のデータ以外のデータ（パイロット信号）を用いる場合もある。
【０１４４】
データＸ1,1にはパイロット信号ｐ１が挿入され、データＸ1,2にはパイロット信号ｐ２、ｐ３が挿入され、データＸ1,3にはパイロット信号ｐ４が挿入されているとする。
この場合、データＸ1,2のチャネル推定を行う場合、パイロット信号ｐ２、ｐ３だけでなく、パイロット信号ｐ１、ｐ４も使用して、データＸ1,2のチャネル推定を行ったりする。
【０１４５】
したがって、チャネル推定の評価も実施したい場合には、符号化単位前後のチャネル推定に必要なデータ部分まで広げた範囲を１つの処理単位とし、その処理単位でデータ系列を１つのまとまりにすれば、実環境システムを模擬することができる。
【０１４６】
変形例では、真ん中のデータＸ1,2に対しては、データＸ1,2の前段にあるデータのパイロット信号ｐ１が挿入されている周辺から、データＸ1,2の後段にあるデータのパイロット信号ｐ４が挿入されている周辺までの範囲Ｒを新たな処理単位とすればよい。
【０１４７】
そして、任意の個数の処理単位でデータ系列を１つのまとまりにし、そのまとまりに所望の相関性を与える符号系列を乗算して、複数の合成信号を生成する。このような構成にすることで、実環境システムで行われるチャネル推定と等しいチャネル推定評価を行うことが可能になる。
【０１４８】
（付記１） アンテナ特性の評価を行うアンテナ特性評価システムにおいて、
評価対象のアンテナである評価アンテナと、
前記評価アンテナに電波を放射する複数の送信アンテナと、
ベースバンド信号であるデータ系列を発生し、前記データ系列から合成信号を生成する合成信号生成部と、
前記送信アンテナに接続し、前記合成信号の周波数を前記電波の周波数までアップコンバートするアップコンバータと、
前記評価アンテナと接続し、前記電波を受信したときの前記評価アンテナの前記アンテナ特性の評価を行う評価部と、
を備え、
前記合成信号生成部は、
前記データ系列を一定の処理単位で分けた際に、任意の個数の前記処理単位で前記データ系列を１つのまとまりにし、前記データ系列のまとまりに所望の相関性を与える符号系列を乗算して、複数の合成信号を生成する合成信号生成処理を行う、
ことを特徴とするアンテナ特性評価システム。
【０１４９】
（付記２） 前記合成信号生成部は、符号化単位で構成される前記データ系列に対して、前記処理単位を前記符号化単位とし、任意の個数の前記符号化単位でデータ系列を１つのまとまりにして、前記合成信号生成処理を行うことを特徴とする付記１記載のアンテナ特性評価システム。
【０１５０】
（付記３） 前記合成信号生成部は、符号化単位で構成される前記データ系列に対して、前記符号化単位前後のチャネル推定に必要なデータ部分まで広げた範囲を前記処理単位とし、任意の個数の前記処理単位で前記データ系列を１つのまとまりにして、前記合成信号生成処理を行うことを特徴とする付記１記載のアンテナ特性評価システム。
【０１５１】
（付記４） 前記合成信号生成部は、
直交符号系列を生成する直交符号生成部と、
前記直交符号系列に所望の相関性を与えるための相関パラメータを乗算して、所望の相関性を与えた前記符号系列を生成する演算部と、
含むことを特徴とする付記１記載のアンテナ特性評価システム。
【０１５２】
（付記５） 前記直交符号生成部は、前記送信アンテナ毎に、異なる前記直交符号系列を生成することを特徴とする付記４記載のアンテナ特性評価システム。
（付記６） 前記直交符号生成部は、前記直交符号系列をWalsh符号で生成することを特徴とする付記４記載のアンテナ特性評価システム。
【０１５３】
（付記７） 信号の発生制御を行う信号発生装置において、
ベースバンド信号であるデータ系列を生成するデータ系列生成部、直交符号系列を生成する直交符号生成部、前記直交符号系列に所望の相関性を与えるための相関パラメータを乗算して、所望の相関性を与えた符号系列を生成する演算部、前記データ系列と前記符号系列とを乗算する乗算処理部、複数の乗算結果に重み付けを行って合成し、合成信号を生成する合成処理部、を備える合成信号発生制御部と、
前記合成処理部から出力された前記合成信号の出力インタフェース処理を行う出力処理部と、
を有し、
前記合成信号発生制御部は、前記データ系列を一定の処理単位で分けた際に、任意の個数の前記処理単位で前記データ系列を１つのまとまりにし、前記データ系列のまとまりに所望の相関性を与える前記符号系列を乗算して、複数の前記合成信号を生成する合成信号生成処理を行う、
ことを特徴とする信号発生装置。
【０１５４】
（付記８） 前記合成信号発生制御部は、符号化単位で構成される前記データ系列に対して、前記処理単位を前記符号化単位とし、任意の個数の前記符号化単位でデータ系列を１つのまとまりにして、前記合成信号生成処理を行うことを特徴とする付記７記載の信号発生装置。
【０１５５】
（付記９） 前記合成信号発生制御部は、符号化単位で構成される前記データ系列に対して、前記符号化単位前後のチャネル推定に必要なデータ部分まで広げた範囲を前記処理単位とし、任意の個数の前記処理単位で前記データ系列を１つのまとまりにして、前記合成信号生成処理を行うことを特徴とする付記７記載の信号発生装置。
【０１５６】
（付記１０） 前記直交符号生成部は、送信アンテナ毎に、異なる前記直交符号系列を生成することを特徴とする付記７記載の信号発生装置。
（付記１１） 前記直交符号生成部は、前記直交符号系列をWalsh符号で生成することを特徴とする付記７記載の信号発生装置。
【符号の説明】
【０１５７】
１ アンテナ特性評価システム
１０ 合成信号生成部
２０ 電波暗室
２２−１〜２２−４ アップコンバータ
２３−１〜２３−４ 送信アンテナ
２４ａ、２４ｂ 評価アンテナ
３０ 評価部
３１ アンテナ特性評価ボード
３２ 評価用端末
Δｆ１〜Δｆ４ ドップラ周波数
ｖ１〜ｖ４ 合成信号
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナ特性の評価を行うアンテナ特性評価システムにおいて、
評価対象のアンテナである評価アンテナと、
前記評価アンテナに電波を放射する複数の送信アンテナと、
ベースバンド信号であるデータ系列を発生し、前記データ系列から合成信号を生成する合成信号生成部と、
前記送信アンテナに接続し、前記合成信号の周波数を前記電波の周波数までアップコンバートするアップコンバータと、
前記評価アンテナと接続し、前記電波を受信したときの前記評価アンテナの前記アンテナ特性の評価を行う評価部と、
を備え、
前記合成信号生成部は、
前記データ系列を一定の処理単位で分けた際に、任意の個数の前記処理単位で前記データ系列を１つのまとまりにし、前記データ系列のまとまりに所望の相関性を与える符号系列を乗算して、複数の合成信号を生成する合成信号生成処理を行う、
ことを特徴とするアンテナ特性評価システム。
【請求項２】
前記合成信号生成部は、符号化単位で構成される前記データ系列に対して、前記処理単位を前記符号化単位とし、任意の個数の前記符号化単位でデータ系列を１つのまとまりにして、前記合成信号生成処理を行うことを特徴とする請求項１記載のアンテナ特性評価システム。
【請求項３】
前記合成信号生成部は、符号化単位で構成される前記データ系列に対して、前記符号化単位前後のチャネル推定に必要なデータ部分まで広げた範囲を前記処理単位とし、任意の個数の前記処理単位で前記データ系列を１つのまとまりにして、前記合成信号生成処理を行うことを特徴とする請求項１記載のアンテナ特性評価システム。
【請求項４】
前記合成信号生成部は、
直交符号系列を生成する直交符号生成部と、
前記直交符号系列に所望の相関性を与えるための相関パラメータを乗算して、所望の相関性を与えた前記符号系列を生成する演算部と、
含むことを特徴とする請求項１記載のアンテナ特性評価システム。
【請求項５】
前記直交符号生成部は、前記送信アンテナ毎に、異なる前記直交符号系列を生成することを特徴とする請求項４記載のアンテナ特性評価システム。
【請求項６】
前記直交符号生成部は、前記直交符号系列をWalsh符号で生成することを特徴とする請求項４記載のアンテナ特性評価システム。
【請求項７】
信号の発生制御を行う信号発生装置において、
ベースバンド信号であるデータ系列を生成するデータ系列生成部、直交符号系列を生成する直交符号生成部、前記直交符号系列に所望の相関性を与えるための相関パラメータを乗算して、所望の相関性を与えた符号系列を生成する演算部、前記データ系列と前記符号系列とを乗算する乗算処理部、複数の乗算結果に重み付けを行って合成し、合成信号を生成する合成処理部、を備える合成信号発生制御部と、
前記合成処理部から出力された前記合成信号の出力インタフェース処理を行う出力処理部と、
を有し、
前記合成信号発生制御部は、前記データ系列を一定の処理単位で分けた際に、任意の個数の前記処理単位で前記データ系列を１つのまとまりにし、前記データ系列のまとまりに所望の相関性を与える前記符号系列を乗算して、複数の前記合成信号を生成する合成信号生成処理を行う、
ことを特徴とする信号発生装置。
【請求項８】
前記合成信号発生制御部は、符号化単位で構成される前記データ系列に対して、前記処理単位を前記符号化単位とし、任意の個数の前記符号化単位でデータ系列を１つのまとまりにして、前記合成信号生成処理を行うことを特徴とする請求項７記載の信号発生装置。
【請求項１】
アンテナ特性の評価を行うアンテナ特性評価システムにおいて、
評価対象のアンテナである評価アンテナと、
前記評価アンテナに電波を放射する複数の送信アンテナと、
ベースバンド信号であるデータ系列を発生し、前記データ系列から合成信号を生成する合成信号生成部と、
前記送信アンテナに接続し、前記合成信号の周波数を前記電波の周波数までアップコンバートするアップコンバータと、
前記評価アンテナと接続し、前記電波を受信したときの前記評価アンテナの前記アンテナ特性の評価を行う評価部と、
を備え、
前記合成信号生成部は、
前記データ系列を一定の処理単位で分けた際に、任意の個数の前記処理単位で前記データ系列を１つのまとまりにし、前記データ系列のまとまりに所望の相関性を与える符号系列を乗算して、複数の合成信号を生成する合成信号生成処理を行う、
ことを特徴とするアンテナ特性評価システム。
【請求項２】
前記合成信号生成部は、符号化単位で構成される前記データ系列に対して、前記処理単位を前記符号化単位とし、任意の個数の前記符号化単位でデータ系列を１つのまとまりにして、前記合成信号生成処理を行うことを特徴とする請求項１記載のアンテナ特性評価システム。
【請求項３】
前記合成信号生成部は、符号化単位で構成される前記データ系列に対して、前記符号化単位前後のチャネル推定に必要なデータ部分まで広げた範囲を前記処理単位とし、任意の個数の前記処理単位で前記データ系列を１つのまとまりにして、前記合成信号生成処理を行うことを特徴とする請求項１記載のアンテナ特性評価システム。
【請求項４】
前記合成信号生成部は、
直交符号系列を生成する直交符号生成部と、
前記直交符号系列に所望の相関性を与えるための相関パラメータを乗算して、所望の相関性を与えた前記符号系列を生成する演算部と、
含むことを特徴とする請求項１記載のアンテナ特性評価システム。
【請求項５】
前記直交符号生成部は、前記送信アンテナ毎に、異なる前記直交符号系列を生成することを特徴とする請求項４記載のアンテナ特性評価システム。
【請求項６】
前記直交符号生成部は、前記直交符号系列をWalsh符号で生成することを特徴とする請求項４記載のアンテナ特性評価システム。
【請求項７】
信号の発生制御を行う信号発生装置において、
ベースバンド信号であるデータ系列を生成するデータ系列生成部、直交符号系列を生成する直交符号生成部、前記直交符号系列に所望の相関性を与えるための相関パラメータを乗算して、所望の相関性を与えた符号系列を生成する演算部、前記データ系列と前記符号系列とを乗算する乗算処理部、複数の乗算結果に重み付けを行って合成し、合成信号を生成する合成処理部、を備える合成信号発生制御部と、
前記合成処理部から出力された前記合成信号の出力インタフェース処理を行う出力処理部と、
を有し、
前記合成信号発生制御部は、前記データ系列を一定の処理単位で分けた際に、任意の個数の前記処理単位で前記データ系列を１つのまとまりにし、前記データ系列のまとまりに所望の相関性を与える前記符号系列を乗算して、複数の前記合成信号を生成する合成信号生成処理を行う、
ことを特徴とする信号発生装置。
【請求項８】
前記合成信号発生制御部は、符号化単位で構成される前記データ系列に対して、前記処理単位を前記符号化単位とし、任意の個数の前記符号化単位でデータ系列を１つのまとまりにして、前記合成信号生成処理を行うことを特徴とする請求項７記載の信号発生装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【公開番号】特開２０１０−２１７０６２（Ｐ２０１０−２１７０６２Ａ）
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６５４９５（Ｐ２００９−６５４９５）
【出願日】平成２１年３月１８日（２００９．３．１８）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１８日（２００９．３．１８）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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