CN103503396A - 振幅与正交度误差补偿装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种振幅与正交度误差补偿装置。即使在输入信号中包含频率不同的多个信号的情况下,也能够更正确地进行振幅校正以及正交度校正。振幅与正交度误差补偿装置(100)具有:振幅校正部(10),其对输入复信号的同相分量和正交分量,基于振幅误差信息来进行振幅校正,输出得到的振幅校正后的复信号;正交度校正部(20),其对振幅校正后的复信号,基于正交度误差信息来进行正交度校正,输出得到的正交度校正后的复信号;滤波器部(30),其使上述正交度校正后的复信号之中规定的频率分量通过;振幅误差检测部(40),其基于通过了滤波器部(30)的复信号的同相分量和正交分量来求取振幅误差信息;以及正交度误差检测部(50),其求取表示通过了滤波器部(30)的复信号的同相分量和正交分量之间的正交度误差的正交度误差信息。
Description
技术领域
本公开涉及在模拟或数字无线通信中使用的解调装置等。特别,涉及进行正交检波后的复信号(complex signal)的同相分量和正交分量之间的振幅误差或正交度误差的检测以及校正的装置。
背景技术
在接收通过各种模拟调制方式或数字调制方式调制后的信号并进行解调的情况下,广泛进行以下操作,即,使用由模拟电路构成的正交检波器来对接收信号进行正交检波,得到其结果作为复信号(IQ信号)。
所谓从正交检波器输出的复信号的同相分量和正交分量,理想情况下应该正交且平均振幅相同(图2(a))。但是,由模拟电路构成的正交检波器由于受到模拟元件的特性偏差/温度特性/电压特性等的影响,在复信号的同相分量和正交分量之间产生振幅误差和正交度误差(例如图2(b))。由此,若直接保持原样使用从这样的正交检波器输出的复信号来进行检波就会产生图像损害,使接收机的接收性能劣化。
为了应对该问题,专利文献1中记载了在被输入的复信号的信号点的分布不平衡的情况下,正确且稳定地对振幅误差和正交度误差进行校正的振幅误差补偿装置以及正交度误差补偿装置。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2006/132118号
发明概要
发明要解决的课题
根据专利文献1记载的正交度误差补偿电路,能够通过在复平面中进行平均化来消除受到了模拟元件的特性偏差/温度特性/电压特性等影响的输入复信号的信号点的分布的不平衡。但是,复信号的同相分量和正交分量之间的振幅误差和正交度误差由于复信号的频率的不同而不同。由此,在输入信号中包含频率不同的多个信号的情况下,存在振幅误差校正和正交度误差校正的精度变差这样的问题。
本公开的目的在于,在输入信号中包含频率不同的多个信号的情况下,更正确地进行振幅校正以及正交度校正。
发明内容
用于解决课题的手段
本发明的实施方式的振幅与正交度误差补偿装置具有:振幅校正部,其对输入复信号的同相分量和正交分量,基于振幅误差信息来进行振幅校正,并输出所得到的振幅校正后的复信号;正交度校正部,其对上述振幅校正后的复信号,基于正交度误差信息来进行正交度校正,并输出所得到的正交度校正后的复信号;滤波器部,其使上述正交度校正后的复信号之中规定的频率分量通过;振幅误差检测部,其基于通过了上述滤波器部的复信号的同相分量和正交分量来求取上述振幅误差信息;以及正交度误差检测部,其求取表示通过了上述滤波器部的复信号的同相分量和正交分量之间的正交度误差的上述正交度误差信息。
发明效果
根据本公开,由于基于通过了滤波器部的复信号的同相分量以及正交分量来求取振幅误差信息以及正交度误差信息,所以即使在输入信号中包含频率不同的多个信号的情况下,也能够更正确地进行振幅校正以及正交度校正。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式涉及的振幅与正交度误差补偿装置的构成例的框图。
图2(a)是例示输入图1的振幅校正部的同相分量II以及正交分量QI为理想的情况下的、具有这些分量的向量的轨迹的图。图2(b)是例示在同相分量II和正交分量QI之间存在振幅误差以及正交度误差的情况下的、具有这些分量的向量的轨迹的图。
图3(a)是表示图2(a)的情况下的复信号CI的频谱的图。图3(b)是表示图2(b)的情况下的复信号CI的频谱的图。
图4是表示振幅误差ΔG的频率特性的例子的图表。
图6是表示图1的振幅误差检测部的构成例的框图。
图7是图6的区域判定部的处理的说明图。
图8(a)是例示同相分量IL的振幅比正交分量QL的振幅大的情况下的、具有这些分量的向量的轨迹的图。图8(b)是例示同相分量IL的振幅比正交分量QL的振幅小的情况下的、具有这些分量的向量的轨迹的图。
图9是表示图1的振幅校正部的构成例的框图。
图10是表示在同相分量和正交分量之间存在振幅误差的情况下具有这些分量的向量的轨迹的例子的图。
图11是表示图1的正交度误差检测部的构成例的框图。
图12是图11的区域判定部的处理的说明图。
图13(a)是例示同相分量IL和正交分量QL之间的相位差比90°大的情况下的、具有这些分量的向量的轨迹的图。图13(b)是例示同相分量IL和正交分量QL之间的相位差比90°小的情况下的、具有这些分量的向量的轨迹的图。
图14是表示图1的正交度校正部的构成例的框图。
图15是表示模拟电视播放的信号的频谱的例子的图。
图16是在假定图1的振幅与正交度误差补偿装置不具有滤波器部的情况下在复平面上示出与振幅与正交度误差补偿装置的输出信号CR的分量相对应的向量的轨迹的例子的图。
图17(a)、图17(b)、以及图17(c)分别是表示图1的滤波器部的通频带PB1的例子的频谱图。
图18是在图1的振幅与正交度误差补偿装置具有图17(a)、图17(b)、或图17(c)的特性的滤波器部的情况下在复平面上示出与能通过滤波器部的信号相对应的向量的轨迹的例子的图。
图19(a)是表示与图18的椭圆Sf1相对应的影像信号V1的频谱的例子的图。图19(b)是表示在输出信号CR中与图18的圆S相对应的信号的频谱的例子的图。
图20是表示图1的滤波器部的其他的通频带PB2的例子的频谱图。
图21是在图1的振幅与正交度误差补偿装置具有图20的特性的滤波器部的情况下在复平面上示出与能通过滤波器部的信号相对应的向量的轨迹的例子的图。
图22(a)是表示与图21的椭圆Sf2相对应的声音信号A1的频谱的例子的图。图22(b)是表示在输出信号CR中与图21的圆S相对应的信号的频谱的例子的图。
图23(a)是表示包含宽频段信号在内的信号的频谱的例子的图。图23(b)是表示图1的滤波器部的其他的通频带PB4的例子和通过了该滤波器部的图23(a)的信号的频谱的例子的图。
图24(a)是在假定图1的振幅与正交度误差补偿装置不具有滤波器部的情况下在复平面上示出与振幅与正交度误差补偿装置的输出信号CR的分量相对应的向量的轨迹的其他例子的图。图24(b)是在图1的振幅与正交度误差补偿装置具有图23(b)的特性的滤波器部的情况下在复平面上示出与能通过滤波器部的信号相对应的向量的轨迹的例子的图。
图25是表示图1的振幅与正交度误差补偿装置的其他构成例的框图。
图26是表示图1的振幅与正交度误差补偿装置的进一步其他构成例的框图。
图27(a)是表示模拟电视播放的信号的频谱的其他例子的图。图27(b)是表示图26的各滤波器的通频带的例子的图。
图28是表示具有图1的振幅与正交度误差补偿装置的接收机的构成例的框图。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的实施方式。在附图中由相同的附图标记表示的构成要素是相同的或类似的构成要素。
图1是表示本发明的实施方式涉及的振幅与正交度误差补偿装置的构成例的框图。图1的振幅与正交度误差补偿装置100具有:振幅校正部10、正交度校正部20、滤波器部30、振幅误差检测部40、正交度误差检测部50。由天线接收并在之后进行正交检波而得到的复信号CI被输入振幅校正部10。复信号CI具有同相分量II和正交分量QI。
图2(a)是例示被输入图1的振幅校正部中的同相分量II以及正交分量QI为理想值的情况下的、具有这些分量的向量的轨迹的图。图2(b)是例示在同相分量II和正交分量QI之间存在振幅误差以及正交度误差的情况下的、具有这些分量的向量的轨迹的图。在理想情况下,如图2(a)这样,向量的轨迹成为正圆。在存在振幅误差的情况下,向量的轨迹成为椭圆,在进一步存在正交度误差的情况下,如图2(b)这样,椭圆的长轴与I轴以及Q轴都不一致。
图3(a)是表示图2(a)的情况下的复信号CI的频谱的图。图3(b)是表示图2(b)的情况下的复信号CI的频谱。在图2(a)的情况下,由于没有振幅误差以及正交度误差,所以仅仅存在频率f0的频谱,不产生图像损害信号。在图2(b)的情况下,由于存在振幅误差以及正交度误差,所以产生频率f0’的图像损害信号。
图4是表示振幅误差ΔG的频率特性的例子的图表。在图4中,G1表示同相分量II和正交分量QI之间的振幅误差ΔG不管频率f如何都固定的情况,G2表示振幅误差ΔG随着频率f的增加而增加的情况。图5是表示正交度误差的频率特性的例子的图表。在图5中,表示同相分量II和正交分量QI之间的正交度误差不管频率f如何都固定的情况,表示正交度误差随着频率f的增加而减少的情况。以下,说明复信号CI具有由图4的曲线G2表示的振幅误差、以及由图5的曲线表示的正交度误差的情况。
振幅校正部10针对同相分量II以及正交分量QI基于从振幅误差检测部40输出的作为振幅误差信息的同相振幅误差倍率α来进行振幅校正,以使得同相分量II的振幅和正交分量QI的振幅之间的差变小,并输出所得到的振幅校正后的同相分量IA以及正交分量QA。
正交度校正部20针对同相分量IA以及正交分量QA基于从正交度误差检测部50输出的正交度误差信息Ψ来进行正交度校正,以使得同相分量IA和正交分量QA正交,并输出得到的正交度校正后的复信号CR(具有同相分量IR和正交分量QR)。滤波器部30使同相分量IR以及正交分量QR的规定的频率分量通过,并将通过的分量分别作为同相分量IL以及正交分量QL来输出。
振幅误差检测部40基于同相分量IL以及正交分量QL求取同相振幅误差倍率α,并输出至振幅校正部10。即,振幅误差检测部40和振幅校正部10进行振幅误差的反馈校正。同相振幅误差倍率α是为了进行振幅误差校正而应与同相分量II相乘的值。正交度误差检测部50求取表示同相分量IL和正交分量QL之间的正交度误差的正交度误差信息Ψ,并输出至正交度校正部20。即,正交度误差检测部50和正交度校正部20进行正交度误差的反馈校正。
图6是表示图1的振幅误差检测部40的构成例的框图。振幅误差检测部40具有:电力计算部41、区域判定部42、符号翻转部43、选择器44、环路滤波器45、加法器46。电力计算部41求取同相分量IL的平方与正交分量QL的平方之和,将求取的和作为电力来输出。符号翻转部43将所求取的电力在使其符号相反后输出。
图7是图6的区域判定部42的处理的说明图。在同相分量IL和正交分量QL之间的关系例如与图7的“1”所示的区域相对应的情况下,即,在QL≥IL且QL≥-IL、或QL≤IL且QL≤-IL的情况下,区域判定部42输出“1”。在同相分量IL和正交分量QL之间的关系例如与图7的“0”所示的区域相对应的情况下,即,在QL<IL且QL>-IL、或QL>IL且QL<-IL的情况下,区域判定部42输出“0”。
选择器44在区域判定部42输出“1”的情况下,选择并输出符号翻转部43的输出,在区域判定部42输出“0”的情况下,选择并输出由电力计算部41求取的电力。环路滤波器45对选择器44的输出进行平滑化并输出。加法器46在环路滤波器45的输出上加上1。
图8(a)是例示同相分量IL的振幅比正交分量QL的振幅大的情况下的、具有这些分量的向量的轨迹的图。图8(b)是例示同相分量IL的振幅比正交分量QL的振幅小的情况下的、具有这些分量的向量的轨迹的图。通过以上的处理,振幅误差检测部40针对图8(a)或图8(b)这样的椭圆上的点,输出与考虑这些图的符号而得到的电力之和相对应的同相振幅误差倍率α。该电力之和,在图8(a)或图8(b)的(+)区域中存在点的情况下,加上该点的电力,在(-)的区域中存在点的情况下,是通过减去该点的电力而得到的值,具体来说,是通过选择器44的选择以及环路滤波器45的平滑化处理而得到的。图8(a)的情况下,α>1,图8(b)的情况下α<1。
图9是表示图1的振幅校正部10的构成例的框图。振幅校正部10具有乘法器11、12和正交振幅误差倍率计算部14。正交振幅误差倍率计算部14基于从振幅误差检测部40输出的同相振幅误差倍率α,计算正交振幅误差倍率β。正交振幅误差倍率β是为了进行振幅误差校正而应与正交分量QI相乘的值。
乘法器11在同相分量II上乘以同相振幅误差倍率α,将其结果作为同相分量IA输出。乘法器12在正交分量QI上相乘正交振幅误差倍率β,将其结果作为正交分量QA输出。这里,正交振幅误差倍率计算部14按照被输入振幅校正部10的同相分量II以及正交分量QI的电力和被从振幅校正部10输出的同相分量IA以及正交分量QA的电力相等的方式来计算正交振幅误差倍率β。
图10是表示在同相分量和正交分量之间存在振幅误差的情况下具有这些分量的向量的轨迹的例子的图。针对正交振幅误差倍率β的计算方法进行详细说明。
在同相分量I和正交分量Q之间存在振幅误差的情况下,具有这些分量的向量的轨迹平均由图10的椭圆SG表示。如果振幅校正后的同相分量IA和正交分量QA的振幅相等,则具有这些分量的向量的轨迹平均由图10的正圆S表示。这里,设椭圆SG的长径为A,短径为B,正圆S的半径为R。
首先,按照I=Rcosθ、Q=Rsinθ来对正圆S进行极坐标表示。假定具有同相分量IA以及正交分量QA作为分量的复信号的平均振幅的概率分布在θ=0~2π时固定,则该复信号的平均电力通过以下来求取:
∫[0→2π]R2(cos2θ+sin2θ)dθ/2π=R2 (1)
这里,∫[0→2π]dθ表示从θ=0到θ=2π的积分。
接着,按照I=Acosθ、Q=Bsinθ的方式来对椭圆SG进行极坐标表示。假定具有同相分量I以及正交分量Q作为分量的复信号的平均振幅的概率分布在θ=0~2π时固定,则该复信号的平均电力通过以下来求取:
∫[0→2π](A2cos2θ+B2sin2θ)dθ/2π=(A2+B2)/2 (2)
这里,如果加上将校正前后的电力设为固定的条件,则通过式(1)以及式(2)得到:
A2+B2=2R2 (3)
振幅校正部10在同相分量I上乘以同相振幅误差倍率α,在正交分量Q上乘以正交振幅误差倍率β,由此来进行振幅校正。由于校正前后的信号的平均振幅相等,所以在校正前的平均振幅A、B和校正后的平均振幅R之间,存在下式(4)、(5)即
αA=R (4)
βB=R (5)
的关系。
将式(4)、(5)代入式(3),由α来表示β,则成为
正交振幅误差倍率计算部14采用式(6)的关系,根据同相振幅误差倍率α来计算正交振幅误差倍率β。正交振幅误差倍率计算部14例如能够通过存储了表示式(6)的关系的查找表的ROM(read-only memory)等来实现。
如以上,振幅校正部10基于将校正前后的平均电力设为固定的条件和作为标量的同相振幅误差倍率α,进行同相分量II以及正交分量QI的各自的增益调整,换言之,进行振幅校正。
另外,虽然说明了根据同相振幅误差倍率α来求取正交振幅误差倍率β的情况,但是也可以由振幅误差检测部来求取正交振幅误差倍率β,使用式(6)来求取同相振幅误差倍率α。
图11是表示图1的正交度误差检测部50的构成例的框图。正交度误差检测部50具有:电力计算部51、区域判定部52、符号翻转部53、选择器54、环路滤波器55。电力计算部51对同相分量IL的平方和正交分量QL的平方进行相加,将求取的和作为电力来输出。符号翻转部53将所求取的和在使其符号相反后输出。
图12是图11的区域判定部52的处理的说明图。在同相分量IL和正交分量QL之间的关系例如与图12的“1”所示的区域相对应的情况下,即,在QL≥0且IL≤0、或QL≤0且IL≥0的情况下,区域判定部52输出“1”。在同相分量IL和正交分量QL之间的关系例如与图12的“0”所示的区域相对应的情况下,即,在QL>0且IL>0、或QL<0且IL<0的情况下,区域判定部52输出“0”。
选择器54在区域判定部52输出“0”的情况下,选择并输出符号翻转部53的输出,在区域判定部52输出“1”的情况下,选择并输出由电力计算部51求取的电力。环路滤波器55对选择器54的输出进行平滑化并输出。
图13(a)是例示同相分量IL和正交分量QL之间的相位差比90°大的情况下的、具有这些分量的向量的轨迹的图。图13(b)是例示同相分量IL和正交分量QL之间的相位差比90°小的情况下的、具有这些分量的向量的轨迹的图。通过以上处理,区域判定部52针对图13(a)或图13(b)这样的椭圆上的点,输出与考虑符号而得到的电力之和相对应的正交度误差信息Ψ。关于该电力之和,在图13(a)或图13(b)的(+)区域中存在点的情况下,是对该点的电力相加而得到的值,在(-)的区域中存在点的情况下,是减去该点的电力而得到的值,具体来说,是通过选择器54的选择以及环路滤波器55的平滑化处理而得到的。在图13(a)的情况下Ψ>0,在图13(b)的情况下Ψ<0。
图14是表示图1的正交度校正部20的构成例的框图。正交度校正部20具备:变换用ROM22、乘法器24、25、加法器26。正交度校正部20,对于从正交度误差检测部50输出的正交度误差信息Ψ(正交度的偏差),由于Ψ充分小,所以将其处理为tanΨ。
变换用ROM22将正交度误差信息tanΨ变换为1/cosΨ并输出。乘法器25在正交分量QA上乘以从变换用ROM22输出的1/cosΨ,并将乘法结果输出至加法器26。乘法器24在同相分量IA上乘以正交度误差信息tanΨ,并将乘法结果输出至加法器26。加法器26对由乘法器24以及25得到的乘法结果进行相加,并输出校正后的正交分量QR。
接着,详细说明正交度校正部20的动作。通过前级的振幅校正部10,对同相分量II和正交分量QI进行振幅校正,所以振幅校正后的同相分量IA和正交分量QA成为振幅相同。因此,同相分量IA和正交分量QA分别由以下的式(7)、(8)表示。
其中,
Δf:频率偏移量[Hz]
Ψ:正交度误差信息[rad],t:时间[sec]
A:同相分量、正交分量的振幅
QR=IA×tanΨ+QA/cosΨ (9)
将式(7)以及(8)代入式(9),则
QR=Asinωt
这样,正交度校正部20将同相分量IA和正交分量QA作为输入,进行式(9)的运算,从而能够对正交分量QA的正交度误差信息Ψ进行校正,并输出校正后的正交分量QR。
如以上,根据图1的振幅与正交度误差补偿装置100,在进行正交检波而得到的复信号为固定频率的正弦波的情况下,能够正确进行振幅与正交度误差校正。此外,能够由小面积的电路来实现,也能够进行振幅与正交度误差校正,使得校正前的信号电力和校正后的信号电力不发生变化。
以下,说明图1的振幅与正交度误差补偿装置100具有滤波器部30的情况下的输出信号CR的改善。图15是表示模拟电视广播的信号的频谱的例子的图。该信号包含频率f1的影像信号V1和频率f2的声音信号A1。这里,设包含影像信号V1和声音信号A1的信号作为输入信号CI而被输入至振幅与正交度误差补偿装置100。
图16是在假定图1的振幅与正交度误差补偿装置100不具有滤波器部30的情况下在复平面上示出与振幅与正交度误差补偿装置100的输出信号CR的分量相对应的向量的轨迹的例子的图。例如如由图4的曲线G2以及图5的曲线所示那样,设在图15的影像信号V1的同相分量和正交分量之间存在振幅误差以及正交度误差。与影像信号V1的情况同样地,设在声音信号A1的同相分量和正交分量之间也存在振幅误差以及正交度误差。但是,影像信号V1的振幅误差和声音信号A1的振幅误差不同,影像信号V1的正交度误差和声音信号A1的正交度误差不同。
与影像信号V1以及声音信号A1相对应的向量的轨迹分别在图16中由椭圆Sf1、Sf2表示。在该情况下,由于受到影像信号V1以及声音信号A1双方的影响,所以与输出信号CR相对应的向量的轨迹不是正圆,而成为图16的椭圆Sf那样。
图17(a)是表示图1的滤波器部30的通频带(passband)PB1的例子的频谱图。这里,滤波器部30具有如下特性:仅仅使频率接近频率f1的信号以及频率与频率f1的图像频率f1’接近的信号通过,以使得让影像信号V1通过,而不让声音信号A1通过。在图17(a)中示出表示通频带PB1的线越是存在上方则对信号造成的衰减越小。以下的图中也同样。滤波器部30也可以具有图17(b)以及图17(c)这样的特性。
图17(b)是表示图1的滤波器部30的通频带PB1的其他例子的频谱图。在图17(b)的情况下,滤波器部30是LPF(Low pass filter,低通滤波器),具有仅使在从频率f1至图像频率f1’的频段中包含的信号通过的特性。图17(c)是表示图1的滤波器部30的通频带PB1的进一步其他例子的频谱图。在图17(c)的情况下,滤波器部30是陷波滤波器(notch filter),具有不让接近频率f2的信号通过、或者使其大大衰减的特性。
图18是在图1的振幅与正交度误差补偿装置100具有图17(a)、图17(b)、或图17(c)的特性的滤波器部30的情况下在复平面上表示与能通过滤波器部30的信号相对应的向量的轨迹的例子的图。在该情况下,由于仅仅校正影像信号V1的振幅以及正交度即可,所以与输出信号CR相对应的向量的轨迹成为图18的圆S所示。
图19(a)是表示与图18的椭圆Sf1相对应的影像信号V1的频谱的例子的图。这样,在椭圆Sf1的情况下,在影像信号V1中包含频率f1’的图像损害信号。图19(b)是表示在输出信号CR中与图18的圆S相对应的信号的频谱的例子的图。在输出信号CR中,由于影像信号V1几乎不包含振幅误差以及正交度误差,所以不包含频率f1’的图像损害信号。换言之,可以说进行了图像抑制。另外,对于声音信号A1,由于没有正确进行振幅误差以及正交度误差的校正,所以在输出信号CR中包含具有振幅误差以及正交度误差的声音信号A1。
图20是表示图1的滤波器部30的其他的通频带PB2的例子的频谱图。这里,滤波器部30具有如下特性:仅仅使频率接近频率f2的信号以及频率与频率f2的图像频率f2’接近的信号通过,以使得让声音信号A1通过,不让影像信号V1通过。
图21是在图1的振幅与正交度误差补偿装置100具有图20的特性的滤波器部30的情况下在复平面上示出与能通过滤波器部30的信号相对应的向量的轨迹的例子的图。在该情况下,由于仅仅校正声音信号A1的振幅以及正交度即可,所以与输出信号CR相对应的向量的轨迹成为图21的圆S这样。
图22(a)是表示与图21的椭圆Sf2相对应的声音信号A1的频谱的例子的图。这样,在声音信号A1中包含频率f2’的图像损害信号。图22(b)是表示在输出信号CR中与图21的圆S相对应的信号的频谱的例子的图。在输出信号CR中,由于声音信号A1几乎不包含振幅误差以及正交度误差,所以不包含频率f2’的图像损害信号。换言之,可以说进行了图像抑制。
频率不同的2个以上的信号之中在振幅误差以及正交度误差的检测时应关注的信号为1个的情况下,具有滤波器30的情况下的效果较大。例如,在如以NTSC(national television system committee,国家电视系统委员会)、PAL(phase alternation by line,逐行倒相)、或SECAM(sequentielcouleur a memoire,顺序传送色彩与存贮)为基准的信号那样的、包含电力为相同程度的影像信号和声音信号在内的信号被输入的情况下,通过关注一方的信号,而去除另一方的信号,从而能够减少误差量。
图23(a)是表示包含宽频段信号在内的信号的频谱的例子的图。这里,设将具有图23(a)这样的频谱的复信号输入至图1的振幅与正交度误差补偿装置100。该信号包含具有频率f3的窄频段信号F3、和具有频带f4的宽频段信号F4。图23(b)是表示图1的滤波器部30的其他的通频带PB4的例子和通过了该滤波器部30的图23(a)的信号的频谱的例子的图。滤波器部30具有使窄频段信号F3比宽频段信号F4更加衰减后输出的频率特性。即,虽然窄频段信号F3以及宽频段信号F4都能够通过,但是通频带PB4设定为窄频段信号F3比宽频段信号F4衰减更多。由于通过滤波器部30,所以窄频段信号F3的电力变小。
图24(a)是在假定图1的振幅与正交度误差补偿装置100不具有滤波器部30的情况下,在复平面上示出与振幅与正交度误差补偿装置100的输出信号CR的分量相对应的向量的轨迹的其他例子的图。设在图23的窄频段信号F3的同相分量和正交分量之间存在振幅误差以及正交度误差,在宽频段信号F4的同相分量和正交分量之间也存在振幅误差以及正交度误差。与窄频段信号F3以及宽频段信号F4相对应的向量的轨迹在图24(a)中分别由椭圆Sf3、Sf4表示。
由于窄频段信号F3的电力较大,所以椭圆f3也变得较大。设椭圆Sf4比椭圆Sf3更接近正圆。在该情况下,如果照原样校正窄频段信号F3和宽频段信号F4,则由于较强受到窄频段信号F3的影响,所以与输出信号CR相对应的椭圆Sf,与椭圆Sf4相比偏离圆更大。因此,具有使窄频段信号F3比宽频段信号F4更加衰减后输出的特性的滤波器部30,具体来说,使用例如具有图23(b)这样的通频带PB4的滤波器部30。由此,能够减小窄频段信号F3的电力,并减少窄频段信号F3对校正的影响。
图24(b)是在图1的振幅与正交度误差补偿装置100具有图23(b)的特性的滤波器部30的情况下在复平面上示出与能通过滤波器部30的信号相对应的向量的轨迹的例子的图。椭圆f3比图24(a)的情况小。此时,通过对窄频段信号F3以及宽频段信号F4进行振幅校正以及正交度校正,从而能够使椭圆Sf更接近圆S。其结果,能够提高振幅校正以及正交度校正的精度,能够抑制窄频段信号F3造成的图像分量的产生。
在输入信号中包含窄频段信号和宽频段信号,两信号都是必要的,在以宽频段信号为主信号进行校正时,这样的滤波器是有效的。列举输入具有导频信号作为窄频段信号、具有影像信号以及声音信号作为宽频段信号的VSB(vestigial-sideband,残留边带)信号的情况作为例子。
图25是表示图1的振幅与正交度误差补偿装置100的其他构成例的框图。图25的振幅与正交度误差补偿装置200取代滤波器部30而具有滤波器部230。滤波器部230具有滤波器232以及234。
滤波器232使同相分量IR以及正交分量QR之中规定的频率分量通过,将通过的分量分别作为同相分量IL1以及正交分量QL1进行输出。滤波器234使同相分量IR以及正交分量QR之中与滤波器232不同的规定的频率分量通过,将通过的分量分别作为同相分量IL2以及正交分量QL2输出。振幅误差检测部40针对同相分量IL1以及正交分量QL1求取同相振幅误差倍率α,并输出至振幅校正部10。正交度误差检测部50针对同相分量IL2以及正交分量QL2求取正交度误差信息Ψ,并输出至正交度校正部20。其他点由于与图1的振幅与正交度误差补偿装置100相同,所以省略说明。
根据振幅与正交度误差补偿装置200,能够将滤波器232的通频带和滤波器234的通频带设定为宽度等不同的频段。由此,能够更适当地进行振幅校正以及正交度校正。
图26是表示图1的振幅与正交度误差补偿装置100的进一步其他构成例的框图。图26的振幅与正交度误差补偿装置300取代滤波器部30而具有滤波器部330。滤波器部330具有:滤波器331、332、333、334、乘法器335、336、337、338、和加法器339。
在滤波器331~334中分别设定规定的通频带。滤波器331~334使同相分量IR之中各自的规定的频率分量通过,并输出通过的分量。同样地,滤波器331~334使正交分量QR之中各自的规定的频率分量通过,并输出通过的分量。
乘法器335在从滤波器331输出的同相分量以及正交分量上乘以系数C1,并输出乘法结果。乘法器336在从滤波器332输出的同相分量以及正交分量上乘以系数C2,并输出乘法结果。乘法器337在从滤波器333输出的同相分量以及正交分量上乘以系数C3,并输出乘法结果。乘法器338在从滤波器334输出的同相分量以及正交分量上乘以系数C4,并输出乘法结果。加法器339将从乘法器335~338输出的同相分量的乘法结果进行相加,并将加法结果作为同相分量ILM输出,对从乘法器335~338输出的正交分量的乘法结果进行相加,将加法结果作为正交分量QLM输出。
振幅误差检测部40针对由加法器339求取的同相分量ILM以及正交分量QLM求取同相振幅误差倍率α,并输出至振幅校正部10。正交度误差检测部50针对同相分量ILM以及正交分量QLM求取正交度误差信息Ψ,并输出至正交度校正部20。其他点由于与图1的振幅与正交度误差补偿装置100相同,所以省略说明。
图27(a)是表示模拟电视广播的信号的频谱的其他例子的图。该信号包含:影像信号V1(频率f1)、声音信号A1(频率f2)、影像信号V1的图像信号(频率f1’)和声音信号A1的图像信号(频率f2’)。这里,设包含这些信号的输入信号CI被输入振幅与正交度误差补偿装置300。图像信号在振幅与正交度误差补偿装置300的前级的正交检波器中生成。
图27(b)是表示图26的各滤波器331~334的通频带的例子的图。滤波器331具有如下特性(通频带PB2’):仅仅使频率接近频率f2’的信号通过,以使得仅仅让声音信号A1的图像信号通过。滤波器332具有如下特性(通频带PB1):仅仅使频率接近频率f1的信号通过,以使得仅仅让影像信号V1通过。滤波器333具有如下特性(通频带PB1’):仅仅使频率接近频率f1’的信号通过,以使得仅仅让影像信号V1的图像信号通过。滤波器334具有如下特性(通频带PB2):仅仅使频率接近频率f2的信号通过,以使得仅仅让声音信号A1通过。
将与影像信号V1相对应的系数C2、以及与声音信号A1相对应的系数C4设定为正的值,将与声音信号A1的图像信号相对应的系数C1、以及与影像信号V1的图像信号相对应的系数C3设定为负的值。由此,能够进行图像信号的去除以及衰减。
另外,能够独立设定滤波器331~334的各通频带、以及系数C1~C4的各值。在频段不同的4信号全部为必要的信号的情况下,可以将系数C1~C4全部设为正的值。虽然说明了滤波器部330具有4个滤波器和4个乘法器的情况,但是滤波器部330也可以具有更多的滤波器以及乘法器。
以上,说明了滤波器部230等使规定的频率分量通过的情况,但是滤波器部230等也可以不使规定的频率分量通过。
图28是表示具有图1的振幅与正交度误差补偿装置100的接收机400的构成例的框图。接收机400具有:调谐部(tuner)404、振幅与正交度误差补偿装置100、解调部406、解码部(decoder)407、和显示器408。
调谐部404从由天线2接收的信号中选择必要的信号,对选择出的信号进行正交检波,并输出至振幅与正交度误差补偿装置100。解调部406对从振幅与正交度误差补偿装置100输出的信号进行解调处理并输出。解码部407对由解调部406解调的信号进行动态图像解码等解码处理,并输出。显示器408显示由解码处理后的信号表示的影像。
另外,接收机400可以取代振幅与正交度误差补偿装置100而具有振幅与正交度误差补偿装置200或300。振幅与正交度误差补偿装置100等可以包含在调谐部404或者解调部406中。
本说明书中的各功能块可以典型地由硬件实现。例如,各功能块可以作为IC(集成电路)的一部分而形成在半导体基板上。这里,IC包含LSI(large-scale integrated circuit,大规模集成电路)、ASIC(application-specific integrated circuit,专用集成电路)、栅极阵列、FPGA(field programmable gate array,现场可编程门阵列)等。作为代替,各功能块的一部分或全部可以由软件来实现。例如,这样的功能块可以由在处理器上执行的程序来实现。换言之,本说明书中说明的各功能块可以由硬件来实现,也可以由软件来实现,并可以由硬件和软件的任意组合来实现。
本发明的多数特征以及优越性根据记载的说明可以明确,进而通过附加的权利要求书的范围,试图覆盖本发明的这样的全部特征以及优越性。进一步地,由于多数的变更以及改变对于本领域技术人员而言是容易进行的,所以本发明不应当限定为与图示记载的事项完全相同的构成以及动作。因此,所有的适当的改变物以及等价物都进入本发明的范围。
工业可利用性
如以上说明,根据本发明的实施方式,即使在输入信号中包含频率不同的多个信号的情况下,也能够更正确地进行振幅校正以及正交度校正,所以本发明对于振幅与正交度误差补偿装置等是有用的。
符号说明:
10 振幅校正部
20 正交度校正部
30、230、330 滤波器部
232、234、331~334 滤波器
335~338 乘法器
339 加法器
40 振幅误差检测部
50 正交度误差检测部
100、200、300 振幅与正交度误差补偿装置。
Claims (4)
1.一种振幅与正交度误差补偿装置,具备:
振幅校正部,其对输入复信号的同相分量和正交分量,基于振幅误差信息来进行振幅校正,并输出所得到的振幅校正后的复信号;
正交度校正部,其对上述振幅校正后的复信号,基于正交度误差信息来进行正交度校正,并输出所得到的正交度校正后的复信号;
滤波器部,其使上述正交度校正后的复信号之中规定的频率分量通过;
振幅误差检测部,其基于通过了上述滤波器部的复信号的同相分量和正交分量来求取上述振幅误差信息;以及
正交度误差检测部,其求取表示通过了上述滤波器部的复信号的同相分量和正交分量之间的正交度误差的上述正交度误差信息。
2.根据权利要求1所述的振幅与正交度误差补偿装置,其特征在于,
上述滤波器部,在上述输入复信号包含窄频段信号和宽频段信号的情况下,具有使上述窄频段信号比上述宽频段信号更加衰减后输出的特性。
3.根据权利要求1所述的振幅与正交度误差补偿装置,其特征在于,
上述滤波器部具有:
第一滤波器,其使上述正交度校正后的复信号之中规定的第一频率分量通过;以及
第二滤波器,其使上述正交度校正后的复信号之中规定的第二频率分量通过,
上述振幅误差检测部基于通过了上述第一滤波器的复信号的同相分量和正交分量来求取上述振幅误差信息,
上述正交度误差检测部求取表示通过了上述第二滤波器的复信号的同相分量和正交分量之间的正交度误差的上述正交度误差信息。
4.根据权利要求1所述的振幅与正交度误差补偿装置,其特征在于,
上述滤波器部具有:
多个滤波器,该多个滤波器输出上述正交度校正后的复信号之中各自的规定的频率分量;
多个乘法器,该多个乘法器分别与上述多个滤波器相对应,将分别对应的上述滤波器的输出信号乘以各自的规定的系数,并输出乘法结果;以及
加法器,其对上述多个乘法器的上述乘法结果进行相加,并输出加法结果。
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