CN1571549A - 一种阵列天线收发通道的校正装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阵列天线收发通道的校正装置及方法。本发明将对应同一个天线的接收校正和发射校正耦合器合二为一，将接收校正环路的多路选择开关和发射校正环路的合路器合二为一，这样使校正系统的结构简洁，降低了校正系统的成本。本发明还将发射通道测试信号的注入部分改为无源，即用功分/合路器代替了多路选择开关，由于功分/合路器是无源的，因此不必使用电源，从而大大提高了对室外环境的适应能力。
Description
技术领域
本发明涉及阵列天线收发通道的校正技术，特别涉及一种阵列天线收发通道的校正装置及方法。
背景技术
无线通信系统通常采用天线收发用户信号，特别是采用智能天线收发用户信号。智能天线通过改变阵列天线的权值实时调整天线方向图，增强用户所在位置方向上的信号增益，从而有效地提高无线通信系统中用户信号的强度，降低用户信号之间相互的干扰，在覆盖范围、频谱利用率及容量等方面改善了无线通信系统的性能。
通常无线通信系统中的智能天线是安装在基站上的，智能天线的定向波束可以在射频形成，也可以在基带形成。对于在基带形成的波束无论是在上行还是在下行，都是通过调整各个收发通道基带信号的复数加权实现该基带波束方向的控制。基带波束无论是接收还是发射，为了使智能天线口的波束方向能够真正对应基带的复数加权，要求各个收发通道从基带到天线口的通道响应一致，即各个通道之间传输函数的幅度特性和相位特性一致。但是在实际系统中，基带波束无论是接收还是发射，各个收发通道从基带到天线口的通道响应是不一致的，这将严重降低形成基带波束的质量，使智能天线技术无法应用到无线通信系统中。因此，基带波束无论是接收还是发射，都必须对各个收发通道从基带到天线口的通道响应不一致性进行校正，简称通道校正。
现有的通道校正可以分为自校正、切换开关式校正和注入式校正三种方法，其中：
自校正方法本质上是一种优化方法，由于其算法复杂，稳健性难以保证，在智能天线系统中难以实现；
切换开关式校正方法主要用于发射通道的校正，该方法将各个发射通道靠近智能天线处的射频信号通过射频切换开关依次选通到同一路校正接收机中，由于各个发射通道的信号是已知的，可以从校正接收机输出的基带信号中提取各个发射通道的响应，再计算收发校正系数并实施校正；
注入式校正方法，通过注入测试信号到收发通道，然后利用经过各个收发通道后的测试信号提取各个收发通道的响应，然后计算收发校正系数并实施校正。
注入式校正方法分为耦合器注入式校正方法和空馈注入式校正方法。空馈注入式校正方法分为近场注入式校正方法和远场注入式校正方法。近场注入式校正方法由于会对天线产生遮挡效应，使用较少。远场注入式校正方法需要外置一个收发天线，增加了对设备和基站安装环境的要求，在无线通信系统中难以应用，所以注入式校正方法大都采用耦合器注入式校正方法。
现有无线通信系统的智能天线基站中校正系统方案的框图如图1所示，这是一种接收校正使用耦合器注入式校正方法、发射校正使用切换开关式校正方法的校正系统，其具体描述为：
接收校正环路：校正同步模块112产生同步控制信号，接收通道测试信号产生器113在同步控制信号的控制下产生的基带形式的测试信号，该测试信号经校正发射机111变换为射频信号并且输出，经过功分器109分路后，再通过耦合器107-1～107-N分别注入到各个接收通道中形成各个接收通道信号，各个接收通道信号分别通过相对应各个接收通道的双工器105-1～105-N和接收机103-1～103-N发送到校正系数提取模块114。校正系数提取模块114从各个接收通道信号中提取各个接收通道的响应，再根据各个接收通道的响应计算出各个接收通道所需的校正系数，在校正同步模块112的同步控制信号控制下将该校正系数送到校正模块102中对各个接收通道接收来的上行信号进行校正，将校正后的上行信号发送到基带处理模块101。
发射校正环路：发射通道信号能量的主要部分通过天线发射，少部分信号能量通过耦合器送到多路选择开关108上，借助多路选择开关108，校正系统逐一地将各个发射通道的信号切换到校正接收机110中，由校正接收机110变换为基带信号。发射通道信号中只包含基站的原有信号，其基带形式是已知的，这个已知的基带信号自基带处理模块送到校正系数提取模块114，同时校正接收机输出的基带信号也送到校正系数提取模块114。校正系数提取模块114对这两种基带信号做比较，提取出各个发射通道的响应。再根据各个发射通道的响应计算出各个发射通道的校正系数，在校正同步模块112的同步控制信号控制下将该校正系数送到校正模块102中对各个发射通道所发射的信号进行校正，将校正后的信号通过发射机104-1～104-N、双功器105-1～105-N、耦合器和天线发射出去。由于下行信号是先校正再送到各个发射通道的，校正模块102在提取各个发射通道的响应时要先扣除校正系数的影响。
在该校正系统中的校正模块同时包含了接收校正功能和发射校正功能，校正是对基带信号进行的，包括延时校正和幅相校正。
在该校正系统中，校正系数提取模块采用了软件实现提取校正系数的方法，即采用校正系数提取模块中的中央处理器(CPU)或数字信号处理器(DSP)计算校正系数。
图1所述的校正系统具有以下缺点，缺点一：发射校正环路和接收校正环路使用了两套耦合器，同一个智能天线具有接收和发射两个耦合器，增加了复杂度和成本；缺点二：发射校正环路中使用了多路切换开关，由于切换开关的控制部分需要加电，增加了校正系统的复杂性和潜在的不稳定性，如果多路切换开关放在天线上，将难以承受室外的恶劣环境；如果将多路切换开关放在基站室内单元，势必要使用多根电缆将多路耦合信号引入室内单元，多个电缆的不一致性将直接映射成通道的校正剩余误差。
发明内容
有鉴于此，本发明一方面提供一种阵列天线收发通道的校正装置，该校正装置结构简洁，降低了校正系统的成本。
本发明另一方面提供一种阵列天线收发通道的校正方法，该方法提高了校正系统对室外环境的适应能力，提高了校正系统的性能。
根据上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种阵列天线收发通道的校正装置，该装置包括校正模块、校正接收机、校正发射机、校正同步模块和接收通道测试信号发生器，该装置还包括发射通道测试信号发生器、N路复数加法器、N路耦合器、功分/合路器、校正双工器和校正系数提取模块，其中，
发射通道测试信号发生器，用于在校正同步模块的控制下产生并发送N路测试信号给N路复数加法器；
N路复数加法器，用于接收N路发射通道业务信号与注入的N路测试信号，进行叠加、生成并发送N路发射通道信号；
N路耦合器，用于将从N路双工器来的N路发射通道信号耦合给功分/合路器，或用于将从功分/合路器来的测试信号耦合给双工器；
功分/合路器，用于接收来自N路耦合器发送来的N路发射通道信号，将N路发射通道信号合并为一路并发送给校正双工器，或接收由校正双工器发送的测试信号，将该测试信号分为N路测试信号并发送给N路耦合器；
校正双工器，用于接收功分/合路器来的发射通道信号并发送给接收校正器，或用于接收校正发射机来的测试信号并发送给功分/合路器；
校正系数提取模块，用于接收N路接收通道信号，在校正同步模块的控制下输出N路接收校正系数给校正模块，对接收通道信号进行校正，或接收从较正接收机来的发射通道信号，在校正同步模块的控制下发送发射校正系数给校正模块，对发射通道信号进行校正。
所述的N路复数加法器接收的N路发射通道业务信号为接收校正模块发送来的N路校正后的发射通道信号；
所述的校正系数提取模块接收的N路接收通道信号为接收校正模块发送来的N路校正后的接收通道信号。
所述的N路复数加法器接收的N路发射通道业务信号为接收基带处理模块发送来的N路校正前的发射通道信号；
所述的校正系数提取模块接收的N路接收通道信号为校正模块发送来的N路校正后的接收通道信号。
所述的N路复数加法器接收的N路发射通道业务信号为接收基带处理模块发送来的N路校正前的发射通道信号；
所述的校正系数提取模块接收的N路接收通道信号为接收基带处理模块发送来的N路校正前的接收通道信号。
所述的校正系数提取模块包括：时序控制/参数寄存器、2N路通道校正参考信号产生模块、2N路复数乘法器、2N路累加模块和CPU或DSP模块，其中，
时序控制/参数寄存器，根据CPU或DSP模块所写的参数和校正同步模块的同步控制信号发出时序控制信号和累加长度控制信号；
2N路通道校正参考信号产生模块，在时序控制信号的控制下产生2N路校正参考信号；
2N路复数乘法器，接收N路接收通道信号和N路发射通道信号，分别与2N路校正参考信号进行相乘，将2N路相乘的结果对应发送到2N路累加模块；
2N路累加模块，将2N路相乘的结果在累加长度控制信号的控制下分别进行累加后发送到CPU或DSP模块；
CPU或DSP模块，给时序控制/参数寄存器写入参数和根据接收2N路累加结果，输出N路接收校正系数和输出N路发射校正系数。
所述的校正系数提取模块包括：时序控制/参数寄存器、N路通道校正参考信号产生模块、N路复数乘法器、N路累加模块、CPU或DSP模块和多路选择模块，其中，
时序控制/参数寄存器，根据CPU或DSP模块所写的参数和校正同步模块的同步控制信号发出时序控制信号和累加长度控制信号；
N路通道校正参考信号产生模块，在时序控制信号的控制下产生N路校正参考信号；
多路选择模块，并行接收N路接收通道信号和N路发射通道信号，在CPU或DSP模块控制下串行输出N路接收通道信号或N路发射通道信号；
N路复数乘法器，串行接收N路接收通道信号和N路发射通道信号，分别与N路校正参考信号进行相乘，将N路相乘的结果发送到N路累加模块；
N路累加模块，将N路相乘的结果在累加长度控制信号的控制下分别进行累加后发送到CPU或DSP模块；
CPU或DSP模块，输出N路发射校正系数给时序控制/参数寄存器写入参数和根据接收N路累加结果，串行输出N路接收校正系数和输出N路发射校正系数。
所述的校正系数提取模块包括：时序控制/参数寄存器、一通道校正参考信号产生模块、一复数乘法器、一累加模块、CPU或DSP模块和多路选择模块，其中，
时序控制/参数寄存器，根据CPU或DSP模块所写的参数和校正同步模块的同步控制信号发出时序控制信号和累加长度控制信号；
一通道校正参考信号产生模块，在时序控制信号的控制下产生校正参考信号；
多路选择模块，并行接收N路接收通道信号和N路发射通道信号，在CPU或DSP模块控制下串行输出N路串行的接收通道信号或发射通道信号；
一复数乘法器，接收N路串行的接收通道信号和N路串行的发射通道信号，分别与校正参考信号进行相乘，将相乘的结果发送到一累加模块；
一累加模块，接收相乘的结果，将相乘的结果在累加长度控制信号的控制下进行累加后发送到CPU或DSP模块；
CPU或DSP模块，给时序控制/参数寄存器写入参数和根据接收累加结果，输出N路接收校正系数和输出N路发射校正系数。
所述的校正模块还包括：N路接收通道延时校正模块、N路发射通道延时校正模块、N个接收通道复数乘法器、N个发射通道复数乘法器、发射通道延时校正系数寄存器、发射通道幅相校正寄存器、接收通道幅相校正系数寄存器和接收通道延时校正系数寄存器，其中：
发射通道延时校正系数寄存器，用于接收N路发射校正系数，发送N路发射通道延时校正系数给N路发射通道延时校正模块；
发射通道幅相校正系数寄存器，用于接收N路发射校正系数，发送N路发射通道幅相校正系数给N路发射通道复数乘法器；
N路发射通道延时校正模块，用于接收N路发射通道信号，根据N路发射通道延时校正系数进行校正并且发送N路延时校正好的发射通道信号给N路复数乘法器；
N路发射通道复数乘法器，用于接收N路延时校正好的发射通道信号，根据N路发射通道幅相校正系数进行校正并且发送N路幅相和延时都校正好的发射通道信号；
接收通道延时校正系数寄存器，用于接收N路接收校正系数，发送N路接收通道延时校正系数给N路接收通道延时校正模块；
接收通道幅相校正系数寄存器，用于接收N路接收校正系数，发送N路接收通道幅相校正系数给N路接收通道复数乘法器；
N路接收通道延时校正模块，用于接收N路接收通道信号，根据N路接收通道延时校正系数进行校正并且发送N路延时校正好的接收通道信号给N路复数乘法器；
N路接收通道复数乘法器，用于接收N路延时校正好的接收通道信号，根据N路接收通道幅相校正系数进行校正并且发送N路幅相和延时都校正好的接收通道信号。
所述接收通道测试信号产生器发送的测试信号为数字点频信号或伪随机噪声信号。
一种实现阵列天线收发通道的校正方法，该方法包括：
将测试信号注入到接收通道中与接收通道的业务信号合并为接收通道信号，得到接收通道的响应，根据该接收通道的响应进行相参积累，输出校正所需要的接收校正系数，根据接收校正系数对接收通道信号进行校正。
将测试信号注入到发射通道中与发射通道的业务信号合并为发射通道信号，得到发射通道的响应，根据该发射通道的响应进行相参积累，输出校正所需要的发射校正系数，根据发射校正系数对发射通道信号进行校正。
所述的相参积累过程为：根据测试信号设置一个参考信号，该参考信号与接收通道信号或发射通道信号复数相乘后再进行累加，再利用累加结果提取出接收校正系数或发射校正系数。
设置所述参考信号输出波形为测试信号输出波形的共轭，设置所述参考信号和测试信号对齐。
所述设置测试信号对齐参考信号的过程为：
a、无线通信系统的基站上电，逐步调整参考信号相对于测试信号的延时，直到在作相参积累时将参考信号和测试信号对齐，使得在某个延时点出现相关峰；
b、在无线通信系统收发信号时，实时利用参考信号的步长调整参考信号相对于测试信号的延时，使参考信号与基带测试信号对齐，以保证出现相关峰。
步骤b进一步包括：设置一个延时窗口，该窗口内包含若干个延时点，实时调整参考信号相对于测试信号的延时。
所述调整参考信号的步长是测试信号样点率的倒数。
设在接收校正系数变更标号(R-CCUI)为n的接收校正周期内，校正系数提取模块中的参考信号相对于接收通道测试信号产生器输出的测试信号的延时为τr_i(n)，接收通道测试信号与接收参考信号相参积累得到的相关峰为Rr_i(n)，延时校正系数为Tr_i(n)，幅相校正系数为Cr_i(n)，所述产生接收校正系数的过程为：
当进入校正系数提取模块的接收通道的测试信号已经被校正模块校正过，则将τr_i(n)减去Tr_i(n)得到τactual_r_i(n)，取τactual_r_i(n)(i＝1～N)中的最大值作为τr_max(n)，R-CCUI为n+1的接收校正周期的延时校正系数Tr_i(n+1)为τr_max(n)减去τactual_r_i(n)的值；将Rr_i(n)除以Cr_i(n)得到hr_i(n)，取hr_i(n)中的某个值为hr_ref(n)，R-CCUI为n+1的接收校正周期的幅相校正系数Cr_i(n+1)为hr_ref(n)除以hr_i(n)得到的值；
当进入校正系数提取模块的接收通道的测试信号没有被校正模块校正过，则R-CCUI为n+1的接收校正周期的延时校正系数Tr_i(n)为τr_i(n)中的最大值减去τr_i(n)的值；将Rr_i(n)等于hr_i(n)，取hr_i(n)中的某个值为hr_ref(n)，R-CCUI为n+1的接收校正周期的幅相校正系数Cr_i(n+1)为hr_ref(n)除以hr_i(n)得到的值，其中i＝1～N。
对所述的hr_i(n)和τactual_r_i(n)做平滑处理。
当初始化时，所述的Cr_i(n)初始化值不能为0。
在发射校正系数变更标号(T-CCUI)为n的发射校正周期内，设校正系数提取模块中的参考信号相对于发射通道测试信号产生器输出的测试信号的延时为τt_i(n)，发射通道测试信号与发射参考信号相参积累得到的相关峰为Rt_i(n)，延时校正系数为Tt_i(n)，幅相校正系数为Ct_i(n)，所述产生接收校正系数的过程为：
当进入校正系数提取模块的发射通道的测试信号已经被校正模块校正过，则将τt_i(n)减去Tt_i(n)得到τactual_t_i(n)，取τactual_t_i(n)中的最大值作为τt_max(n)，T-CCUI为n+1的发射校正周期的延时校正系数Tt_i(n+1)为τt_max(n)减去τactual_t_i(n)的值；将Rt_i(n)除以Ct_i(n)得到ht_i(n)，取ht_i(n)中的一个值为ht_ref(n)，T-CCUI为n+1的发射校正周期的幅相校正系数Ct_i(n+1)为ht_ref(n)除以ht_i(n)得到的值；
当进入校正系数提取模块的发射通道的测试信号没有被校正模块校正过，则T-CCUI为n+1的发射校正周期的延时校正系数Tt_i(n+1)为τt_i(n)中的最大值减去τt_i(n)的值；取ht_i(n)等于Rt_i(n)，取ht_i(n)中的某个值为ht_ref(n)，T-CCUI为n+1的发射校正周期的幅相校正系数Ct_i(n+1)为ht_ref(n)除以ht_i(n)得到的值，其中i＝1～N。
对所述的ht_i(n)和τactual_t_i(n)做平滑处理。
当初始化时，所述的Ct_i(n)初始化值不能为0。
本发明将接收校正环路的多路选择开关和发射校正环路的功分/合路器合二为一，将对应同一个天线的接收校正和发射校正耦合器合二为一，这样使校正系统的结构简洁，降低了校正系统的成本。本发明还将发射通道测试信号的注入部分改为无源，即用功分/合路器代替了多路选择开关，由于功分/合路器是无源的，因此不必使用电源，从而大大提高了对室外环境的适应能力。由于校正系统采用了功分/合路器，所以校正系统的射频部分可以共用一根测试信号电缆，不必担心由于使用多根测试信号电缆带来的不一致性问题，不会增加通道校正的剩余误差，从而提高了校正系统的性能。
附图说明
图1为现有无线通信系统的智能天线基站中校正系统方案的框图。
图2为本发明无线通信系统的智能天线基站中校正系统方案一的框图。
图3为本发明无线通信系统的智能天线基站中校正系统方案二的框图。
图4为本发明无线通信系统的智能天线基站中校正系统方案三的框图。
图5为本发明无线通信系统的智能天线基站中校正系统方案四的框图。
图6为本发明校正系数提取模块的内部结构一的框图。
图7为本发明校正系数提取模块的内部结构二的框图。
图8为本发明校正系数提取模块的内部结构三的框图。
图9为本发明的校正模块内部框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的，技术方案和优点更加清楚明白，以下举实施例并且参照附图，对本发明进一步详细说明。
本发明提供的装置，首先用功分/合路器替代了多路选择开关和功分器，由于功分/合路器可以工作在收发校正环路中，使收发校正环路只需要用一套耦合器进行收发。本发明提供的方法，通过在收发通道内注入测试信号，注入的测试信号与收发通道中的基带信号合并为基带测试信号，该基带测试信号通过校正接收机或接收机进入校正系数提取模块，在校正系数提取模块中进行相参积累，相参积累的实质过程为剔除基带测试信号中的基带信号，产生收发校正所需的校正系数，根据校正系数对收发通道收发的基带信号进行校正。
如图2所示，图2为本发明无线通信系统的智能天线基站中校正系统方案一的框图，其具体描述为：
基带处理模块201，该模块包含上行信号的处理部分和下行信号的处理部分，如：该模块包括编解码(Encoder&Decoder)、调制解调(Modulator&Demodulator)和波束形成(Beam Forming)等功能。基带处理模块201直接送到校正模块202的是下行基带信号(Inphase&Quadrature)；校正模块202直接送到基带处理模块201的是上行基带信号(Inphase&Quadrature)；
校正模块202，包含接收通道校正和发射通道校正，即对各个收发通道中所收发的信号进行校正，收发通道信号的校正是在基带信号上进行的，包括延时校正和幅相校正；
N个复数加法器203-1～203-N，用来将发射通道测试信号注入到各个发射通道中；
N个接收机204-1～204-N，接收机送到校正模块202的信号为N路接收通道信号，该接收通道信号包含测试信号和业务信号；
N个发射机205-1～205-N，校正模块202送到发射机的信号为N路发射通道信号，该发射通道信号包含测试信号和业务信号；
N个双工器206-1～206-N，双工器为频分(FDD)或为时分(TDD)，使N个耦合器207-1～207-N可以收发两个频段或两个时间段的信号；
N个耦合器207-1～207-N，耦合接收通道的接收测试信号或耦合发射通道的发射测试信号；
N个天线208-1～208-N，用来接收上行业务信号或发射下行业务信号；
校正系数提取模块209，提取各个收发通道的响应，并据此计算出各个收发通道的校正系数；
发射通道测试信号产生器210，产生发射通道测试信号；
校正同步模块211，发出同步控制信号，用来控制整个校正系统的同步；
接收通道测试信号产生器212，产生基带的接收通道测试信号；
校正接收机213，校正接收机213送到校正系数提取模块209的是数字基带信号；
校正发射机214，校正发射机214送到校正系数提取模块209的是数字的发射通道信号；
校正双工器215，校正双工器为FDD模式或为TDD模式，使功分/合路器216可以收发两个频段或两个时间段的信号；
功分/合路器216，当发射校正时，其为合路器；当接收校正时，其为功分器。
图2所示的框图包括N个接收通道和N个发射通道。
图2中接收校正和发射校正共用了一套耦合器207-1～207-N和一个功分/合路器216：当校正系统为时分双工时，收发频率相同，这固然不成问题；当校正系统为频分双工时，由于双工间隔的相对频宽一般都不大，而且采用了校正双功器，所以接收和发射也可以共用一套耦合器和一个功分/合路器。
图2中的功分/合路器216可以为“一体化式”或“可级联式”。
接收通道校正的过程是：接收通道测试信号产生器212在校正同步单元211输出同步控制信号的作用下发送数字测试信号，该数字测试信号在校正发射机214中做数字到模拟的变换(DAC)和频率变换、放大等一系列的处理后形成射频信号，该模拟基带信号经校正双工器215、功分/合路器216分为N路射频信号，该N路模拟基带信号通过N路耦合器207-1～207-N注入到各个接收通道，与各个接收通道的业务信号合并为接收通道信号，该接收通道信号经过双工器206-1～206-N后，在接收通道中的接收机204-1～204-N中做放大、频率变换和模拟到数字转换(ADC)等一系列处理，通过接收机204-1～204-N输出各个通道的数字基带接收通道信号。假设功分/合路器216的N路输出信号是等幅、等相的，这样接收机204-1～204-N输出到校正系数提取模块209中的数字接收通道信号中就包含了各接收通道的响应信息，由校正系数提取模块209提取出各个接收通道校正系数，该校正系数送到校正模块202去对各个接收通道信号进行实时校正，经过校正后的各个接收通道的信号发送到基带处理模块201。
发射通道校正的过程是：发射通道测试信号产生器210在校正同步单元211输出同步控制信号的作用下发送N路数字测试信号，该N路数字测试信号通过复数加法器303-1～303-N注入到发射通道中，与发射通道中的业务信号合并为发射通道信号在发射机205-1～205-N中做数字到模拟的转换(DAC)和频率变换、放大等一系列的处理后得到N路模拟发射通道信号，该模拟发射通道信号再经过双工器206-1～206-N和耦合器207-1～207-N后发送到功分/合路器216上，N路经过功分/合路器216合成一路模拟发射通道信号，该模拟发射通道信号经过校正双工器215后，送到校正接收机213进行频率变换、模拟到数字转换(ADC)等处理，得到数字发射通道信号。该数字发射通道信号中包含了各个发射通道的响应信息，该数字发射通道信号送到校正系数提取模块209，校正系数提取模块209提取出各个发射通道的校正系数，送到校正模块202中对各个发射通道信号进行校正。
图2所示的框图为本发明无线通信系统的智能天线基站中校正系统方案一的框图，是校正模块在接收校正环路之外/发射校正环路之外。
图3所示的为本发明无线通信系统的智能天线基站中校正系统方案二的框图，是校正模块在接收校正环路之内/发射校正环路之内，其模块构成与功能与图2相同，当进行发射环路校正时，发射通道测试信号产生器在校正发射通道前注入测试信号；当进行接收环路校正时，校正系数提取模块309提取的为校正后的接收通道信号。
图4所示的为本发明无线通信系统的智能天线基站中校正系统方案三的框图，是校正模块在接收校正环路之外/发射校正环路之内，其模块构成与功能与图2相同，当进行发射环路校正时，发射通道测试信号产生器在校正发射通道信号前注入测试信号；当进行接收环路校正时，与图2所述的相同。
图5所示的为本发明无线通信系统的智能天线基站中校正系统方案四的框图，是校正模块在接收校正环路之内/发射校正环路之外，其模块构成与性能与图2相同，当进行发射环路校正时，与图2所述的相同；当进行接收环路校正时，校正系数提取模块309提取的为校正后的接收通道信号。
图6所示的为本发明校正系数提取模块的内部结构一的框图，其具体描述为：
N个接收通道校正参考信号产生模块601-1～601-N，其作用是产生基带形式的接收通道相参积累所需的参考信号。其波形形式为接收通道测试信号产生器213输出的接收测试信号的共轭，接收参考信号头的时间位置由CPU或DSP模块605通过时序控制/参数寄存器模块602控制；
N个发射通道校正参考信号产生模块601-N+1～601-2N，其作用是产生基带形式的发射通道参考信号。其波形形式为发射通道测试信号产生器210输出的接收测试信号的共轭，发射参考信号头的时间位置由CPU或DSP模块605通过时序控制/参数寄存器模块602控制；
时序控制/参数寄存器模块602，CPU或DSP模块605通过对时序控制/参数寄存器模块602中的参数寄存器写入特定参数来对接收通道校正参考信号产生模块601-1～601-N、发射通道校正参考信号产生模块601-N+1～601-2N的信号参数和累加模块604-1～604-2N的累加长度等进行控制，时序控制/参数寄存器模块602也可以自己产生控制时序；
603-1～603-N为复数乘法器，将N个接收通道校正参考信号产生模块601-1～601-N产生的接收参考信号和N个接收通道送来的信号进行复数相乘运算；
603-N+1～603-2N也为复数乘法器，将N个发射通道校正参考信号产生模块601-N+1～601-2N产生的发射参考信号和校正接收机213输出的发射通道信号进行复数相乘运算；
604-1～604-2N为累加器，对复数乘法器603-1～603-2N的输出进行累加；CPU或DSP模块605，用于控制校正系数提取模块的整个过程并计算收发校正系数和接收对消系数的值，最后输出校正模块202所需的校正系数。
图6中的结构允许所有发射通道和接收通道并行完成相参积累。
如图7所示，图7为本发明的校正系数模块的内部结构二的框图，即N个接收通道和N个发射通道共用N个复数乘法器704-1～704-N和N个累加器705-1～705-N。其中，在接收校正时，多路选择模块701使接收通道的信号并行进入；在发射校正时，多路选择模块701使发射通道的信号并行进入。
如图8所示，图8为本发明的校正系数提取模块的内部结构三的框图，即N个接收通道和N个发射通道共用一个复数乘法器804和一个累加器805，图8中的结构只允许所有发射通道和接收通道串行完成相参积累，其中，在接收校正时，多路选择模块801使接收通道的信号依次串行进入；当发射校正时，多路选择模块801使发射通道的信号依次串行进入。
图7和图8的N路接收通道测试信号或发射通道测试信号要经过多路选择模块701(801)选择后，分别进入复数乘法器704-1～704-N(804)中，该多路选择模块701(801)受到CPU或DSP模块706(806)控制，当输入N路接收通道测试信号或发射通道测试信号的样点率不同时，图7和图8中CPU或DSP模块706(806)的时钟要进行相应的调整。
当接收校正时，接收通道校正参考信号产生模块产生的参考信号形式相同，只是延时不一样，用以和不同的接收通道延时相匹配；当发射校正时，为了区分各个发射通道的不同响应，注入到各个发射通道的校正信号形式不一样，所以发射通道校正参考信号产生模块产生的各个通道的发射参考信号的形式不一样。但是，当如图8的N个发射通道相参积累为串行时，N个发射通道可以使用相同形式的测试信号。
如图9所示，图9为本发明的校正模块内部框图，其具体描述为：
复数乘法器902-1～902-N，接收通道信号和复数的接收校正系数相乘以后，完成对各个接收通道的幅相校正；
复数乘法器905-1～905-N，发射通道信号和复数的发射校正系数相乘以后，完成对各个发射通道的幅相校正；
发射通道延时校正系数寄存器903、发射通道幅相校正系数寄存器904，校正系数提取模块209中的CPU或DSP模块605通过发射通道延时校正系数寄存器903、发射通道幅相校正系数寄存器904对发射校正系数初始化和更新发射校正系数；
接收通道幅相校正系数寄存器907和接收通道延时校正系数寄存器908，校正系数提取模块209中的CPU或DSP模块605通过接收通道幅相校正系数寄存器907、接收通道延时校正系数寄存器908对接收校正系数初始化和更新接收校正系数
延时校正901-1～901-N，基带处理模块201产生的各个发射通道的业务信号经延时校正901-1～901-N进行延时调整；
延时校正906-1～906-N，来自接收机304-1～304-N的各个接收通道的信号经延时校正906-1～906-N进行延时调整。
以图6中的接收通道为例说明校正系数提取的相参积累的过程。产生相参积累的条件为：(1)接收通道校正参考信号的产生模块601-1～601-N输出参考信号的波形和接收通道测试信号产生器212输出测试信号的波形形成共轭关系；(2)参考信号和接收通道来的数字基带形式的测试信号对齐。第(1)点通过软件很容易达到的。关键是第(2)点，这牵涉到比较复杂的过程，叙述如下。
CPU或DSP模块605通过时序控制/参数寄存器模块602调整通道校正参考信号产生模块601-1～601-N输出的参考信号头相对于接收通道测试信号产生器212测试信号头延时，使来自接收机204-1～204-N的接收通道测试信号与接收通道校正参考信号产生模块601-1～601-N的接收校正参考信号在603-1～603-N做复数相乘时在时间上对齐。
对齐后通过复数乘法器603-1～603-N的复数相乘，再由累加模块604-1～604-N做累加，就实现了所谓的相参积累的功能。如果没有对齐，累加器输出的信号幅值就比较小，完全对齐时累加器输出信号幅值最大，即所谓相关峰。
为了使每次相参积累以后都出现相关峰，CPU或DSP模块605可以设计一套搜索过程和跟踪过程。搜索过程是指在不知道通道延时的情况下，由CPU或DSP模块605在一个很大的范围内逐步调整接收通道校正参考信号产生模块601-1～601-N的输出信号相对于接收通道测试信号产生器213输出测试信号的延时，保证在这些延时中的某个延时点上出现相关峰。基站开机上电后的初始化过程中应该包含一个搜索过程。跟踪过程是紧接着搜索过程之后的，是指CPU或DSP模块605将延时锁定在搜索过程中出现相关峰的延时点上，并在由于通道延时变化导致相关峰位置变化的时候，通过相应地改变时序控制/参数寄存器模块602中的延时设置，即改变参考信号的延时，让参考信号和通道信号保持对齐的关系，保证相参积累出现相关峰，即实现了所谓跟踪。如果具有足够的关于通道的延时的先验知识，也可以只使用搜索过程，每次都在一个小的固定的范围内搜索。“具有足够的关于通道的延时的先验知识”的意思是能够保证每次在这个小的固定范围内出现相关峰。
搜索过程和跟踪过程中CPU或DSP模块605延时调整的步长取决于输入到校正系数提取模块209的接收机204-1～204-N的测试信号和接收通道测试信号产生器212输出的测试信号的通过率，即所谓样点率(Sample rate)。在CDMA系统中，这个样点率是码片速率(Chip rate)的整数倍。CPU或DSP模块605延时调整的步长可以取为信号样点率的倒数，即一个样点(Sample)的时间宽度。
为了能够进行有效的跟踪，必须设计一个用于跟踪的延时窗口，这个窗口指的是相邻的几个延时点，单位为样点。因为必须根据在相邻的几个延时点上积累才能判断其中某个点是否为相关峰。相邻延时点(单位为样点)的个数即为跟踪窗口宽度。为了实现稳定的跟踪，跟踪窗口宽度不能少于3个样点。
相参积累的相关峰中包含了两种信息：相关峰本身的值和相关峰出现的时间位置。这个时间位置是以出现相关峰时调整通道校正参考信号产生模块601-1～601-N输出的参考信号相对于接收通道测试信号产生器212输出的测试信号的延时来衡量的。这两种信息也就是校正环路响应的全部信息。
由于根据通道响应提取校正系数前可能对相参积累的相关相关峰进行某种形式的平滑处理，使得一次校正系数更新的周期，即一个校正周期内可能包含多次相参积累的过程。
最后说明相参积累的发起和结束过程。原则上，每一次相参积累可以由CPU或DSP模块605发起，也可以由时序控制/参数寄存器模块602发起。如果是由时序控制/参数寄存器模块602发起，往往是周期性同步进行的。如果是由CPU或DSP模块605发起，CPU或DSP模块605可以在认为合适的时候发起一次相参积累过程，所以相对于由时序控制/参数寄存器模块602发起的方式，由CPU或DSP模块605发起的方式具有随机性。每次相参积累过程结束以后，时序控制/参数寄存器模块602可以使用专门的中断请求信号通知CPU或DSP模块605相参积累过程已完，可以来取走累加模块604-1～604-N中的相参积累的结果。当然也可以使用CPU或DSP模块605查询时序控制/参数寄存器模块602中的专用的寄存器的方式，来得知相参积累是否结束。
通道响应是通道传输函数的简称。一般地，通道响应是频率的函数，可以分解为每个频率点上的幅度函数和相位函数。理想情况下，假设：(1)在所关心的频带内幅度函数为常数；(2)相位函数为频率的线性函数，即带内群延时为常数。在这种理想情况下，通道特性只要用两个量来表示：一个复数表示的幅相响应，和一个实数表示的群延时。
本发明中的收发通道的校正方法正是基于上面的理想化假设的。
校正系统中的校正系数提取模块通过对测试信号的相参积累提高测试信号的信噪比(SNR)，相参积累之后利用各个通道相参积累的结果提取出各个收发通道的校正系数。
根据图2～图5校正系统的结构不同，有两种接收通道的校正系数生成方法，其不同在于：图2/图4中的校正模块在接收校正环路之外，而图3/图5中的校正模块在接收校正环路之内，所以图2/图4进入校正系数提取模块的测试信号是没有经过校正模块的，而图3/图5中进入校正系数提取模块的测试信号是经过校正模块的。没有经过校正模块的相参积累结果及其延时就是通道幅相响应和通道延时响应。而经过了校正模块的相参积累结果及其延时必须扣除延时校正系数和幅相校正系数，才能得出真正的通道幅相响应和通道延时响应。
接收通道使用注入式测试信号的波形可以有多种，常用的波形为点频测试信号和伪随机噪声(PN)测试信号，如果是点频测试信号，可以是单频点，也可以是多频点，信号参数主要是频点的数字频率；如果是PN测试信号，可以使用GOLD码和OVSF码的复合系列，其信号参数包括GOLD码的初相和掩码、OVSF的码号等。两点注意：(1)点频信号的产生和处理比PN信号简单，但不适合用来测量通道的延时。PN信号的产生和处理比点频信号复杂，但是可以同时测量幅相响应和延时；(2)接收校正的测试信号是经功分器后注入到各个接收通道的，所以各个接收通道中注入的测试信号总是同时存在的，并具有相同的形式。
CPU或DSP模块对N个接收通道的接收校正系数更新一次，接收校正系数变更标号(Calibration Calibration Coefficients Updating Index，缩写为R-CCUI)就增加1。在两次接收校正系数更新之间，R-CCUI为常数，称为一个接收校正周期。更确切地，被称为第R-CCUI接收校正周期。如果R-CCUI＝n，也叫R-CCUI＝n的接收校正周期。
CPU或DSP模块对N个发射通道的发射校正系数更新一次，发射校正系数变更标号(Transmitter Calibration Coefficients Updating Index，缩写为T-CCUI)就增加1。在两次发射校正系数更新之间，T-CCUI为常数，称为一个发射校正周期。更确切地，被称为第T-CCUI发射校正周期。如果T-CCUI＝n，也叫T-CCUI＝n的发射校正周期。
接收校正和发射校正可以是独立进行的，所以R-CCUI和T-CCUI也可以是不相同的。
由于根据通道响应提取校正系数前可能对相参积累的相关峰值进行某种形式的平滑处理，使得一次校正系数更新的周期，即一个校正周期内可能包含多次相参积累的过程。
图2/图4的接收通道校正系数算法：
进入校正系数提取模块209的接收通道测试信号没有被校正过，所以计算R-CCUI为n+1的校正系数时，不需要先扣除R-CCUI为n的校正系数造成的影响。
假设在R-CCUI为n的接收校正周期内：(1)相参积累出现相关峰时校正系数提取模块中的接收参考信号相对于接收通道测试信号产生模块输出的测试信号的延时为τr_i(n)，(2)接收通道相参积累的相关峰为Rr_i(n)，则所述CPU或DSP模块产生R-CCUI为n+1的接收校正周期的接收校正系数的过程为：
τactual_r_i(n)＝τr_i(n)， (1)
hr_i(n)＝Rr_i(n)， (2)
τr_max(n)＝Max{τactual_r_i(n)，i＝1～N}， (3)
Tr_i(n+1)＝τr_max(n)-τactual_r_i(n)， (4)
Cr_i(n+1)＝hr_ref(n)/hr_i(n)， (5)
公式(5)中的hr_ref(n)为从hr_1(n)～hr_N(n)中取的某一个。以第i路为参考支路，意味着校正以后第i路的通道响应不变，而其它路校正后的通道响应都向第i路看齐。
如果以幅度最大的那一路为参考支路，即
hr_ref(n)＝hr_j(n)，|hr_j(n)|≥|hr_i(n)|，i≠j， (6)
可以使由于校正模块中的相乘运算的截尾误差导致的信号动态的损失降低到最小。这样除了参考支路的校正系数等于1外，其余支路的校正系数的模值都大于或等于1。
由于校正系统中使用了功分/合路器、校正发射机和校正接收机，所以要对三个地方的误差进行补偿，即(1)功分/合路器209的误差，(2)耦合器207-1～207-N的误差，(3)信号耦合点到天线部分的误差，以使测得的各个收发环路响应之间的差异反映各个收发通道响应的差异。
对于一般的校正系统，延时误差是不用补偿的，而幅相误差是需要补偿的。但是有些形式的校正系统，如将功分/合路器、耦合器和天线阵列集成在一起的结构，通过精确的设计，其幅相误差如果可以控制在允许的范围之内，也就不一定要进行补偿。
如果要进行补偿，这些部分的误差，可以使用射频网络分析仪进行离线测试，补偿到所测得的是校正环路响应中，就得到真正的通道响应。“离线测试”的意思是对部件单独进行测试，即当所测部分不构成工作系统的一部分时。
如果要进行通道响应的补偿，可以在公式(1)和公式(2)中进行，也可以在公式(4)、公式(5)中进行；在公式(1)、公式(2)之后，开始公式(3)之前，可能会将τactual_r_i(n)和hr_i(n)进行某种形式的平滑处理，例如：α滤波，用以更加精确地估计通道响应。
图3/图5的接收通道校正系数计算：
进入校正系数提取模块209的接收通道测试信号已经被校正，所以计算R-CCUI为n+1的校正系数时必须先扣除R-CCUI为n的校正系数造成的影响。
假设在R-CCUI为n的接收校正周期内：(1)相参积累出现相关峰时校正系数提取模块中的接收参考信号相对于接收通道测试信号产生模块输出的测试信号的延时为τr_i(n)，(2)接收通道相参积累的相关峰为Rr_i(n)，(3)接收延时校正系数为Tr_i(n)，(4)接收幅相校正系数为Cr_i(n)，则所述CPU或DSP模块产生R-CCUI为n+1的接收校正周期的接收校正系数的过程为：
τactual_r_i(n)＝τr_i(n)-Tr_i(n)， (7)
hr_i(n)＝Rr_i(n)/Cr_i(n)， (8)
τr_max(n)＝Max{τactual_r_i(n)，i＝1～N}， (9)
Tr_i(n+1)＝τr_max(n)-τactual_r_i(n)， (10)
Cr_i(n+1)＝hr_ref(n)/hr_i(n)， (11)
由于公式(7)、公式(8)中用到了Tr_i(n)和Cr_i(n)，所以在校正系统复位时要对其进行初始化。注意Cr_i(n)初始化值的幅度不能太小，尤其不能为0。正确的方法如：将Tr_i(n)(i＝1～N)初始化为0，将Cr_i(n)(i＝1～N)初始化为1。公式(11)中的hr_ref(n)为从hr_1(n)～hr_N(n)中取的某一个。如果要进行通道响应的补偿，可以在公式(7)和公式(8)中进行，也可以在公式(10)、公式(11)中进行。在公式(7)、公式(8)之后，开始公式(9)之前，可能会将τactual_r_i(n)和hr_i(n)进行某种形式的平滑处理。例如：α滤波。
当测试信号进入接收校正环路时，由于发射校正中各个发射通道信号是合路后输入到校正接收机中的，所以发射通道测试信号是分时注入的，或者是同时注入但是各个发射通道的测试信号之间要具有可分离的性质，否则无法将N个发射通道的响应分开。例如：使注入发射通道的各个通道PN形式测试信号使用的OVSF码相互正交。
根据图2～图5中校正系统结构的不同，有两种发射校正系数生成算法。其不同在于：图2/图5中的校正模块在发射校正环路之外，而图3/图4中的校正模块在发射校正环路之内。所以图2/图5中进入校正系数提取模块的测试信号是没有经过校正模块的，而图3/图4中进入校正系数提取模块的测试信号是经过了校正模块的。没有经过校正模块的相参积累相关峰及其延时就是通道幅相响应和通道延时响应。而经过了校正模块的相参积累结果及其延时必须扣除延时校正系数和幅相校正系数，才能得出真正的通道幅相响应和通道延时响应。
图2/图5的发射通道校正系数算法：
进入校正系数提取模块209的发射通道测试信号没有被校正过，所以计算T-CCUI为n+1的校正系数时，不需要先扣除T-CCUI为n的校正系数造成的影响。
假设在T-CCUI为n的发射校正周期内：(1)相参积累出现相关峰时校正系数提取模块中的发射参考信号相对于发射通道测试信号产生模块输出的测试信号的延时为τt_i(n)，(2)发射通道相参积累的相关峰为Rt_i(n)，则所述CPU或DSP模块产生T-CCUI为n+1的发射校正周期的发射校正系数的过程为：
τactual_t_i(n)＝τt_i(n)， (12)
ht_i(n)＝Rt_i(n)， (13)
τt_max(n)＝Max{τactual_t_i(n)，i＝1～N}， (14)
Tt_i(n+1)＝τt_max(n)-τactual_t_i(n)， (15)
Ct_i(n+1)＝ht_ref(n)/ht_i(n)， (16)
公式(16)中的ht_ref(n)为从ht_1(n)～ht_N(n)中取的某一个。如果以幅度最大的那一路为参考支路，即
ht_ref(n)＝ht_j(n)，|ht_j(n)|≥|ht_i(n)|，i≠j， (17)
可以使由于校正模块中的相乘运算的截尾误差导致的信号动态的损失降低到最小，这样除了参考支路的校正系数等于1外，其余支路的校正系数的模值都大于或等于1。设计者根据实际需要，也可以考虑其他的ht_ref(n)取法。
如果要进行通道响应的补偿，可以在公式(12)或公式(13)中进行，也可以在公式(15)或公式(16)中进行，在公式(12)和公式(13)之后，开始公式(14)之前，可能会将τactual_t_i(n)和ht_i(n)进行某种形式的平滑处理。例如：α滤波。
图3/图4的发射通道校正系数算法：
进入校正系数提取模块209的发射通道测试信号已经被校正，所以计算T-CCUI为n+1的校正系数时必须先扣除T-CCUI为n的校正系数造成的影响。
假设在T-CCUI为n的发射校正周期内：(1)相参积累出现相关峰时校正系数提取模块中的发射参考信号相对于发射通道测试信号产生模块输出的测试信号的延时为τt_i(n)，(2)发射通道相参积累的相关峰为Rt_i(n)，(3)发射延时校正系数为Tt_i(n)，(4)发射幅相校正系数为Ct_i(n)，则所述CPU或DSP模块产生T-CCUI为n+1的发射校正周期的发射校正系数的过程为：
τactual_t_i(n)＝τt_i(n)-Tt_i(n)， (18)
ht_i(n)＝Rt_i(n)/Ct_i(n)， (19)
τt_max(n)＝Max{τactual_t_i(n)，i＝1～N}， (20)
Tt_i(n+1)＝τt_max(n)-τactual_t_i(n)， (21)
Ct_i(n+1)＝ht_ref(n)/ht_i(n)， (22)
公式(22)中的ht_ref(n)为从ht_1(n)～ht_N(n)中取的某一个；如果要进行通道响应补偿，可以在公式(18)和公式(19)中进行，也可以在公式(21)和公式(22)中进行。在公式(18)、公式(19)之后，开始公式(20)之前，可能会将τactual_t_i(n)和ht_i(n)进行某种形式的平滑处理用以补偿各个发射通道的误差。例如：α滤波。
从图9中看到，发射通道和接收通道的校正过程是相同的。下面以接收通道为例，用数学式子对其功能进行说明。假设各个接收通道的延时校正系数为Ti单位为样点，幅相校正系数为Ci，接收校正部分的输入信号为xi(n)，时间单位为样点，接收校正部分的输出信号为yi(n)，时间单位为样点，则
yi(n)＝Ci×xi(n-Ti)， (25)
这里n是以样点为单位的时间参数，一个接收或发射校正期内一般包含许多个样点。
将图2中对应同一个天线的接收校正和发射校正耦合器合二为一，将接收校正环路的分路器和发射校正环路的分路器合二为一，这样使系统结构变得简洁，同时降低了系统成本；将发射通道测试信号的注入部分改为无源，从而不必使用电源，这样即使把射频网络放到天线上，也不必担心供电的问题，天线上没有有源部分，增强了对野外环境的适应能力。而且由于接收通道校正的测试信号注入的射频网络合二为一，可以用一根电缆接到天线上，信号合路以后经过一根电缆传输，暴露在外的部分只有一根电缆，也不必担心由于电缆带来的附加的不一致性问题，不会增加通道校正剩余误差，提高了校正系统的性能。因此，本发明取得了很好的效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (21)
1、一种阵列天线收发通道的校正装置，该装置包括校正模块、校正接收机、校正发射机、校正同步模块和接收通道测试信号发生器，其特征在于，该装置还包括发射通道测试信号发生器、N路复数加法器、N路耦合器、功分/合路器、校正双工器和校正系数提取模块，其中，
发射通道测试信号发生器，用于在校正同步模块的控制下产生并发送N路测试信号给N路复数加法器；
N路复数加法器，用于接收N路发射通道业务信号与注入的N路测试信号，进行叠加、生成并发送N路发射通道信号；
N路耦合器，用于将从N路双工器来的N路发射通道信号耦合给功分/合路器，或用于将从功分/合路器来的测试信号耦合给双工器；
功分/合路器，用于接收来自N路耦合器发送来的N路发射通道信号，将N路发射通道信号合并为一路并发送给校正双工器，或接收由校正双工器发送的测试信号，将该测试信号分为N路测试信号并发送给N路耦合器；
校正双工器，用于接收功分/合路器来的发射通道信号并发送给接收校正器，或用于接收校正发射机来的测试信号并发送给功分/合路器；
校正系数提取模块，用于接收N路接收通道信号，在校正同步模块的控制下输出N路接收校正系数给校正模块，对接收通道信号进行校正，或接收从较正接收机来的发射通道信号，在校正同步模块的控制下发送发射校正系数给校正模块，对发射通道信号进行校正。
2、如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的N路复数加法器接收的N路发射通道业务信号为接收校正模块发送来的N路校正后的发射通道信号；
所述的校正系数提取模块接收的N路接收通道信号为接收校正模块发送来的N路校正后的接收通道信号。
3、如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的N路复数加法器接收的N路发射通道业务信号为接收基带处理模块发送来的N路校正前的发射通道信号；
所述的校正系数提取模块接收的N路接收通道信号为校正模块发送来的N路校正后的接收通道信号。
4、如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的N路复数加法器接收的N路发射通道业务信号为接收基带处理模块发送来的N路校正前的发射通道信号；
所述的校正系数提取模块接收的N路接收通道信号为接收基带处理模块发送来的N路校正前的接收通道信号。
5、如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的校正系数提取模块包括：时序控制/参数寄存器、2N路通道校正参考信号产生模块、2N路复数乘法器、2N路累加模块和CPU或DSP模块，其中，
时序控制/参数寄存器，根据CPU或DSP模块所写的参数和校正同步模块的同步控制信号发出时序控制信号和累加长度控制信号；
2N路通道校正参考信号产生模块，在时序控制信号的控制下产生2N路校正参考信号；
2N路复数乘法器，接收N路接收通道信号和N路发射通道信号，分别与2N路校正参考信号进行相乘，将2N路相乘的结果对应发送到2N路累加模块；
2N路累加模块，将2N路相乘的结果在累加长度控制信号的控制下分别进行累加后发送到CPU或DSP模块；
CPU或DSP模块，给时序控制/参数寄存器写入参数和根据接收2N路累加结果，输出N路接收校正系数和输出N路发射校正系数。
6、如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的校正系数提取模块包括：时序控制/参数寄存器、N路通道校正参考信号产生模块、N路复数乘法器、N路累加模块、CPU或DSP模块和多路选择模块，其中，
时序控制/参数寄存器，根据CPU或DSP模块所写的参数和校正同步模块的同步控制信号发出时序控制信号和累加长度控制信号；
N路通道校正参考信号产生模块，在时序控制信号的控制下产生N路校正参考信号；
多路选择模块，并行接收N路接收通道信号和N路发射通道信号，在CPU或DSP模块控制下串行输出N路接收通道信号或N路发射通道信号；
N路复数乘法器，串行接收N路接收通道信号和N路发射通道信号，分别与N路校正参考信号进行相乘，将N路相乘的结果发送到N路累加模块；
N路累加模块，将N路相乘的结果在累加长度控制信号的控制下分别进行累加后发送到CPU或DSP模块；
CPU或DSP模块，输出N路发射校正系数给时序控制/参数寄存器写入参数和根据接收N路累加结果，串行输出N路接收校正系数和输出N路发射校正系数。
7、如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的校正系数提取模块包括：时序控制/参数寄存器、一通道校正参考信号产生模块、一复数乘法器、一累加模块、CPU或DSP模块和多路选择模块，其中，
时序控制/参数寄存器，根据CPU或DSP模块所写的参数和校正同步模块的同步控制信号发出时序控制信号和累加长度控制信号；
一通道校正参考信号产生模块，在时序控制信号的控制下产生校正参考信号；
多路选择模块，并行接收N路接收通道信号和N路发射通道信号，在CPU或DSP模块控制下串行输出N路串行的接收通道信号或发射通道信号；
一复数乘法器，接收N路串行的接收通道信号和N路串行的发射通道信号，分别与校正参考信号进行相乘，将相乘的结果发送到一累加模块；
一累加模块，接收相乘的结果，将相乘的结果在累加长度控制信号的控制下进行累加后发送到CPU或DSP模块；
CPU或DSP模块，给时序控制/参数寄存器写入参数和根据接收累加结果，输出N路接收校正系数和输出N路发射校正系数。
8、如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的校正模块还包括：N路接收通道延时校正模块、N路发射通道延时校正模块、N个接收通道复数乘法器、N个发射通道复数乘法器、发射通道延时校正系数寄存器、发射通道幅相校正寄存器、接收通道幅相校正系数寄存器和接收通道延时校正系数寄存器，其中：
发射通道延时校正系数寄存器，用于接收N路发射校正系数，发送N路发射通道延时校正系数给N路发射通道延时校正模块；
发射通道幅相校正系数寄存器，用于接收N路发射校正系数，发送N路发射通道幅相校正系数给N路发射通道复数乘法器；
N路发射通道延时校正模块，用于接收N路发射通道信号，根据N路发射通道延时校正系数进行校正并且发送N路延时校正好的发射通道信号给N路复数乘法器；
N路发射通道复数乘法器，用于接收N路延时校正好的发射通道信号，根据N路发射通道幅相校正系数进行校正并且发送N路幅相和延时都校正好的发射通道信号；
接收通道延时校正系数寄存器，用于接收N路接收校正系数，发送N路接收通道延时校正系数给N路接收通道延时校正模块；
接收通道幅相校正系数寄存器，用于接收N路接收校正系数，发送N路接收通道幅相校正系数给N路接收通道复数乘法器；
N路接收通道延时校正模块，用于接收N路接收通道信号，根据N路接收通道延时校正系数进行校正并且发送N路延时校正好的接收通道信号给N路复数乘法器；
N路接收通道复数乘法器，用于接收N路延时校正好的接收通道信号，根据N路接收通道幅相校正系数进行校正并且发送N路幅相和延时都校正好的接收通道信号。
9、如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述接收通道测试信号产生器发送的测试信号为数字点频信号或伪随机噪声信号。
10、一种利用权利要求1的装置实现阵列天线收发通道的校正方法，其特征在于，该方法包括：
将测试信号注入到接收通道中与接收通道的业务信号合并为接收通道信号，得到接收通道的响应，根据该接收通道的响应进行相参积累，输出校正所需要的接收校正系数，根据接收校正系数对接收通道信号进行校正。
将测试信号注入到发射通道中与发射通道的业务信号合并为发射通道信号，得到发射通道的响应，根据该发射通道的响应进行相参积累，输出校正所需要的发射校正系数，根据发射校正系数对发射通道信号进行校正。
11、如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述的相参积累过程为：根据测试信号设置一个参考信号，该参考信号与接收通道信号或发射通道信号复数相乘后再进行累加，再利用累加结果提取出接收校正系数或发射校正系数。
12、如权利要求11所述的方法，其特征在于，设置所述参考信号输出波形为测试信号输出波形的共轭，设置所述参考信号和测试信号对齐。
13、如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述设置测试信号对齐参考信号的过程为：
a、无线通信系统的基站上电，逐步调整参考信号相对于测试信号的延时，直到在作相参积累时将参考信号和测试信号对齐，使得在某个延时点出现相关峰；
b、在无线通信系统收发信号时，实时利用参考信号的步长调整参考信号相对于测试信号的延时，使参考信号与基带测试信号对齐，以保证出现相关峰。
14、如权利要求13所述的方法，其特征在于，步骤b进一步包括：设置一个延时窗口，该窗口内包含若干个延时点，实时调整参考信号相对于测试信号的延时。
15、如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述调整参考信号的步长是测试信号样点率的倒数。
16、如权利要求11所述的方法，其特征在于，设在接收校正系数变更标号(R-CCUI)为n的接收校正周期内，校正系数提取模块中的参考信号相对于接收通道测试信号产生器输出的测试信号的延时为τr_i(n)，接收通道测试信号与接收参考信号相参积累得到的相关峰为Rr_i(n)，延时校正系数为Tr_i(n)，幅相校正系数为Cr_i(n)，所述产生接收校正系数的过程为：
当进入校正系数提取模块的接收通道的测试信号已经被校正模块校正过，则将τr_i(n)减去Tr_i(n)得到τactual_r_i(n)，取τactual_r_i(n)(i＝1～N)中的最大值作为τr_max(n)，R-CCUI为n+1的接收校正周期的延时校正系数Tr_i(n+1)为τr_max(n)减去τactual_r_i(n)的值；将Rr_i(n)除以Cr_i(n)得到hr_i(n)，取hr_i(n)中的某个值为hr_ref(n)，R-CCUI为n+1的接收校正周期的幅相校正系数Cr_i(n+1)为hr_ref(n)除以hr_i(n)得到的值；
当进入校正系数提取模块的接收通道的测试信号没有被校正模块校正过，则R-CCUI为n+1的接收校正周期的延时校正系数Tr_i(n+1)为τr_i(n)中的最大值减去τr_i(n)的值；将Rr_i(n)等于hr_i(n)，取hr_i(n)中的某个值为hr_ref(n)，R-CCUI为n+1的接收校正周期的幅相校正系数Cr_i(n+1)为hr_ref(n)除以hr_i(n)得到的值，其中i＝1～N。
17、如权利要求16所述的方法，其特征在于，对所述的hr_i(n)和τactual_r_i(n)做平滑处理。
18、如权利要求16所述的方法，其特征在于，当初始化时，所述的Cr_i(n)初始化值不能为0。
19、如权利要求11所述的方法，其特征在于，在发射校正系数变更标号(T-CCUI)为n的发射校正周期内，设校正系数提取模块中的参考信号相对于发射通道测试信号产生器输出的测试信号的延时为τt_i(n)，发射通道测试信号与发射参考信号相参积累得到的相关峰为Rt_i(n)，延时校正系数为Tt_i(n)，幅相校正系数为Ct_i(n)，所述产生接收校正系数的过程为：
当进入校正系数提取模块的发射通道的测试信号已经被校正模块校正过，则将τt_i(n)减去Tt_i(n)得到τactual_t_i(n)，取τactual_t_i(n)中的最大值作为τt_max(n)，T-CCUI为n+1的发射校正周期的延时校正系数Tt_i(n+1)为τt_max(n)减去τactual_t_i(n)的值；将Rt_i(n)除以Ct_i(n)得到ht_i(n)，取ht_i(n)中的一个值为ht_ref(n)，T-CCUI为n+1的发射校正周期的幅相校正系数Ct_i(n+1)为ht_ref(n)除以ht_i(n)得到的值；
当进入校正系数提取模块的发射通道的测试信号没有被校正模块校正过，则T-CCUI为n+1的发射校正周期的延时校正系数Tt_i(n+1)为τt_i(n)中的最大值减去τt_i(n)的值；取ht_i(n)等于Rt_i(n)，取ht_i(n)中的某个值为ht_ref(n)，T-CCUI为n+1的发射校正周期的幅相校正系数Ct_i(n+1)为ht_ref(n)除以ht_i(n)得到的值，其中i＝1～N。
20、如权利要求19所述的方法，其特征在于，对所述的ht_i(n)和τactual_t_i(n)做平滑处理。
21、如权利要求19所述的方法，其特征在于，当初始化时，所述的Ct_i(n)初始化值不能为0。
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