JP2000216836A - Dcオフセット調整回路及び方法 - Google Patents

Dcオフセット調整回路及び方法

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JP2000216836A
JP2000216836A JP11014037A JP1403799A JP2000216836A JP 2000216836 A JP2000216836 A JP 2000216836A JP 11014037 A JP11014037 A JP 11014037A JP 1403799 A JP1403799 A JP 1403799A JP 2000216836 A JP2000216836 A JP 2000216836A
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JP
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demodulator
input
offset
quadrature detector
quadrature
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JP11014037A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Iguchi
博之 井口
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Japan Radio Co Ltd
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Japan Radio Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電源投入直後から高安定の受信感度、隣接チ
ャネル選択度特性を実現できるようにする。 【解決手段】 電源が投入された直後所定期間に亘り、
直交検波器24より前段に設けられている利得調整回路
例えばPINアッテネータ40やAGCアンプ42の減
衰率又は増幅率を制御して、直交検波器24への無入力
状態を発生させる。無入力状態が続いている間における
復調器26への入力を平均化し、復調器26におけるD
Cオフセット調整量を決定する。AFCやAGCの収束
状況或いは受信信号の変化パターンの影響を受けないた
め、従来に比べ高安定の受信感度や隣接チャネル選択度
特性を実現することができる。DCオフセット調整量を
決定するのに要する時間も短くて済む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、業務用ディジタル
無線システム等、ディジタル変復調方式を用いたシステ
ム向けの受信機に関し、特に受信機に内蔵される復調器
に係るDCオフセットを調整するための回路及び方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】ディジタル変復調方式向けの受信機で
は、例えば、ベースバンドに変換されかつ適宜増幅され
た受信信号を直交検波器にて直交検波し、更に直交検波
器の出力を復調器にてA/D変換しI/Q座標上にプロ
ットする、という方法で、伝送に係るシンボルを受信信
号から復調する。しかしながら、復調器への入力には、
通常、直流分が含まれており、この直流分は電源投入の
たび毎に変化する。復調器入力に含まれる直流分が変化
すると、図3に示すように、復調器にて準拠しているI
/Q座標が例えばI1/Q1からI2/Q2へと変わ
る。このようなI/Q座標原点の移動は、受信感度や隣
接チャネル選択度等の安定性の面で受信機性能を低下さ
せる。
【0003】復調器入力中の直流分の変動によるI/Q
座標原点の移動を防ぐには、復調器入力中に含まれる直
流分を検出し、検出した直流分に応じて復調器における
処理に調整を施せばよい。例えば、図4に示すように、
直交検波器から復調器への入力を取り込み(100)そ
れに含まれる直流分を取り出す処理(102)を所定回
数に亘り実行し(104)、得られた複数個の直流分検
出値を平均することにより雑音等を除去し(106)、
得られた平均値を記憶する(108)。図4に示した処
理を次回実行するまでの間、このようにして記憶された
値を用いて復調器のDCオフセットを調整することで、
即ち復調器への入力又は出力を補正することで、復調器
入力中の直流分の変動によるI/Q座標原点の移動を防
ぐことができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、復調器
への受信信号入力からその直流分を取り出し平均化す
る、という従来の方法には、誤動作が生じやすいという
問題点がある。即ち、局部発振周波数の自動制御(AF
C)や、増幅器の利得の自動制御(AGC)が十分収束
しておらず、従って直交検波器ひいては復調器への入力
に周波数又は振幅の変動がまだ現れている状態で、上述
の方法による直流分検出及びDCオフセット調整を行う
と、復調器入力にて受信信号の飽和が生ずる等、不具合
が発生する。
【0005】また、従来の方法では、平均化の対象とさ
れているのが受信信号中の直流分であるため、短時間の
平均化処理では、受信信号の変化パターン(シンボル列
の内容)の影響を排除できない。そのため、長時間に亘
り直流分の検出を続け多数の平均化対象を得ねばなら
ず、処理時間の長期化に妨げとなっておりまた信頼性の
向上にも支障となっていた。
【0006】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、飽和等の不具合が
生じにくく、直流分の検出を短時間で済ますことがで
き、更に信頼性の高いDCオフセット調整を実現するこ
とを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、本発明に係るDCオフセット調整回路は、
(1)受信信号を直交検波する直交検波器、直交検波さ
れた受信信号をI/Q座標上にプロットする復調器、並
びに直交検波器より前の段に設けられ受信信号を増幅し
又は減衰させる利得調整回路を備えた受信機にて用いら
れるDCオフセット調整回路であって、(2)所定状況
が発生してから所定時間が経過するまでの間、直交検波
器への入力が実質的に無入力であると見なせる状態とな
るよう利得調整回路における増幅率又は減衰率を制御す
る手段と、(3)その状態における直交検波器から復調
器への入力に応じて復調器のDCオフセットを調整する
手段と、を備えることを特徴とする。また、本発明に係
るDCオフセット調整方法は、(1)直交検波された受
信信号を復調する際、直交検波器から復調器への入力に
係るDCオフセットを調整するDCオフセット調整方法
であって、(2)電源投入直後所定時間経過までの間直
交検波器への受信信号の入力を遮断し、その状態におけ
る直交検波器から復調器への入力に基づき復調器入力に
含まれる直流分を推定し、推定した直流分に応じてDC
オフセットを調整することを特徴とする。
【0008】このように、本発明においては、所定状況
が生じた後所定時間が経過するまでの間、直交検波器へ
の受信信号入力が遮断されている状態即ち無入力状態を
発生させている。この状態における復調器入力は実質的
に直流分のみであり、従って、この復調器入力に応じて
復調器のDCオフセットを調整することにより、I/Q
座標原点のずれ等を補償できる。更に、無入力状態にお
ける復調器入力は、直交検波器より前段の回路における
AFC、AGCの収束状況等の影響や、受信信号の変化
パターンの影響を受けないため、復調器における受信信
号の飽和、処理時間の長時間化、信頼性の限界といった
問題点を、克服又は緩和できる。例えば、DCオフセッ
ト調整量の安定化のため、所定状況発生後所定時間経過
までの間直交検波器から復調器への入力を複数回に亘り
取り込みこれらを平均する際、取り込むべき復調器入力
の個数を従来に比べ少なくすることができ、当該所定状
況発生後比較的短時間の間にDCオフセット調整量を決
定して通常動作を開始することができる。
【0009】更に、無入力状態を発生させるには、直交
検波器より前の段に設けられている利得調整回路(増幅
器や減衰器)における増幅率や減衰率を、制御すればよ
い。例えば、直交検波器より前の段に、PINダイオー
ドのスイッチングによりその減衰率が切り替わるPIN
アッテネータや、その増幅率を目標値に従い自動制御す
る機能を有するAGCアンプが設けられている場合、P
INアッテネータにおける減衰率を十分大きくしまたA
GCアンプにおける増幅率を十分小さくすることによ
り、無入力状態を好適に発生させることができる。な
お、回路構成によっては、周波数変換のためのミキサや
各種の能動フィルタ等、能動素子を含む回路によって、
同様の利得調整を行うこともできる。
【0010】更に、本発明における直流分の検出は、電
源投入直後の所定期間だけでなく、例えば、受信周波数
の切換直後の所定期間に行うようにしてもよい。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
関し図面に基づき説明する。
【0012】図1に、本発明を適用することができる受
信機の一例の構成を示す。この図に示す受信機において
は、アンテナ10により受信された信号がミキサ12に
おいて局部発振器16の出力と混合され、これによりR
FからIFへと変換される。IFに変換された受信信号
は、さらに、ミキサ18にて局部発振器20の出力と混
合され、これによりIFからベースハンドへと変換され
る。ベースハンドに変換された受信信号は、直交検波器
24により直交検波され、直交検波器24の出力は復調
器26に入力される。復調器26は、直交検波器24の
出力から伝送にかかるシンボルを再生し、I/Q座標系
上にプロットして出力する。
【0013】この図に示す受信機は、さらに、各種のフ
ィルタや利得調整回路を備えている。図中、符号28,
30,32,34及び36で示されているのは受信信号
の帯域制限や雑音除去等に用いられているBPFであ
る。さらに、RF段には高周波アンプ38やPINアッ
テネータ40が設けられており、ベースバンド回路には
AGCアンプ42が設けられている。本実施形態の特徴
の一つは、RFアンプ38、PINアッテネータ40、
ミキサ12及び18、並びにAGCアンプ42のいずれ
かを単独で又は組み合わせて制御し、直交検波器24の
入力にかかるアイソレーションを得て無入力状態を発生
させる点にある。また、本実施形態は、このようにして
発生させた無入力状態にて復調器26への入力を制御部
(DCオフセット調整回路)44に取り込み、取り込ん
だ情報を利用してDCオフセット調整量を決定すること
を特徴としている。
【0014】図2に示すように、制御部44は、電源が
投入された直後に直交検波器24を前段の回路からアイ
ソレートする。具体的には、PINアッテネータ40の
減衰率を通常時に比べ例えば50dB増加させ、AGC
アンプ42における増幅率を通常時に比べ60dB下げ
ることにより、合計で110dBのアイソレーションを
図る(200)。制御部44は、この状態で、復調器2
6への入力即ち直流分とみなせる信号を取り込む処理を
(202)、所定時間が経過するまでの間(204)繰
り返し実行する。制御部44は、このようにして取り込
んだ復調器26入力を平均化し(206)、その結果得
られた平均値を記憶すると共に(208)、直交検波器
24への入力にかかるアイソレーションを解除する(2
10)。即ち、PINアッテネータ40の減衰率やAG
Cアンプ42の増幅率を通常時に戻す。制御部44は、
このようにして記憶した平均値、即ち復調器26への入
力に含まれる直流分の推定値を利用して、復調器26に
おけるDCオフセット調整を行う。
【0015】従って、本実施形態におけるDCオフセッ
ト調整量は、直交検波器24の前段に設けられている回
路、例えば各局部発振周波数に係るAFCやアンプ42
におけるAGC等の収束状態の影響を受けず、また、ア
ンテナ10によって受信された信号の変化パターンの影
響を受けない。そのため、復調器26における受信信号
の飽和が生ずる恐れがなく、また、ステップ202にか
かる処理を比較的短時間で済ませることができる。この
ようにして、本実施形態によれば、従来に比べ高安定の
受信感度、隣接チャネル選択特性等を、電源投入直後か
ら実現することが可能になる。
【0016】なお、上述の実施形態では、電源投入直後
における所定時間における処理をその特徴の一つとして
いたが、本発明は、電源投入直後以外に、受信周波数の
切替直後といった状況にも、適用することが可能であ
る。さらに、上述の実施形態では、内蔵されているPI
Nダイオードを用いてその減衰率を増大させることが可
能なPINアッテネータ40や、元来増幅率を変化させ
ることが可能なアンプであるAGCアンプ42を用い
て、直交検波器24の入力にかかるアイソレーションを
得ていたが、これ以外の回路を利用してアイソレーショ
ンを得るようにしてもよい。例えば、RFアンプ38、
ミキサ12及び18等をステップ200の実現に利用す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明を適用可能な受信機の一例構成を示す
ブロック図である。
【図2】 本発明の一実施形態における電源投入直後の
制御部の動作の流れを示すフローチャートである。
【図3】 入力中に含まれる直流分の変化によって生ず
るI/Q座標原点の移動を示す平面図である。
【図4】 一従来技術におけるDCオフセット調整量決
定手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
12,18 ミキサ、24 直交検波器、26 復調
器、38 RFアンプ、40 PINアッテネータ、4
2 AGCアンプ、44 制御部(DCオフセット調整
回路)。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 受信信号を直交検波する直交検波器、直
    交検波された受信信号をI/Q座標上にプロットする復
    調器、並びに直交検波器より前の段に設けられ受信信号
    を増幅し又は減衰させる利得調整回路を備えた受信機に
    て用いられるDCオフセット調整回路であって、 所定状況が発生してから所定時間が経過するまでの間、
    直交検波器への入力が実質的に無入力であると見なせる
    状態となるよう利得調整回路における増幅率又は減衰率
    を制御する手段と、 その状態における直交検波器から復調器への入力に応じ
    て復調器のDCオフセットを調整する手段と、 を備えることを特徴とするDCオフセット調整回路。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のDCオフセット調整回路
    であって、 直交検波器より前の段に設けられている利得調整回路の
    うち、PINダイオードのスイッチングによりその減衰
    率が切り替わるPINアッテネータ又はその増幅率を目
    標値に従い自動制御する機能を有するAGCアンプを用
    いて、直交検波器への入力が実質的に無入力であると見
    なせる状態を発生させることを特徴とするDCオフセッ
    ト調整回路。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載のDCオフセット調
    整回路であって、 上記所定状況が発生してから上記所定時間が経過するま
    での間に、直交検波器から復調器への入力を複数回に亘
    り取り込み、これらを平均することにより得られた直流
    分推定値に応じて復調器のDCオフセットを調整するこ
    とを特徴とするDCオフセット調整回路。
  4. 【請求項4】 請求項1乃至3記載のDCオフセット調
    整回路であって、 上記所定状況が、直交検波器又は復調器を含む回路への
    電源の投入又は受信周波数の切換であることを特徴とす
    るDCオフセット調整回路。
  5. 【請求項5】 直交検波された受信信号を復調する際、
    直交検波器から復調器への入力に係るDCオフセットを
    調整するDCオフセット調整方法であって、 電源投入直後所定時間経過までの間直交検波器への受信
    信号の入力を遮断し、その状態における直交検波器から
    復調器への入力に基づき復調器入力に含まれる直流分を
    推定し、推定した直流分に応じてDCオフセットを調整
    することを特徴とするDCオフセット調整方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Effective date: 20040706