JP2001245006A - 無線受信装置及び方法 - Google Patents

無線受信装置及び方法

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JP2001245006A
JP2001245006A JP2000053829A JP2000053829A JP2001245006A JP 2001245006 A JP2001245006 A JP 2001245006A JP 2000053829 A JP2000053829 A JP 2000053829A JP 2000053829 A JP2000053829 A JP 2000053829A JP 2001245006 A JP2001245006 A JP 2001245006A
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signal
timing
reception
voltage
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JP2000053829A
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Yasumi Imagawa
保美 今川
Hiroshi Haruki
宏志 春木
Takashi Ui
孝 宇井
Koichi Nagase
幸一 長瀬
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 1フレーム中に複数の受信スロットが使用さ
れた無線信号を受信する際、容易に直流オフセット電圧
を除去できる無線受信装置を提供する。 【解決手段】 間欠受信動作を行う無線受信装置におい
て、直流オフセット電圧検出部21でベースバンド信号
に生じる直流オフセット電圧をガートビット期間で高速
に検出し、直流オフセット電圧判定部22で収束したか
否かを判定し、直流オフセット電圧除去部33で電圧調
整を行って直流オフセット電圧を除去する。TDMA信
号の連続した受信スロットを受信する際は、オフセット
電圧除去量保持部24から直流オフセット電圧の調整値
を読み出し、時間経過により変動したずれ分を調整して
再び保持することにより、高速データ通信に必要な連続
したスロットの受信に対応した直流オフセット電圧の調
整を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、直交した2つのベ
ースバンド信号(I,Q信号)を基に信号処理を行って
検波・復調する無線受信装置に関し、特に、間欠受信動
作などを行う際に、ベースバンドで生じた直流オフセッ
ト電圧の自動調整を行う直流オフセット電圧調整機能を
備えた無線受信装置及びその無線受信方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、無線通信装置は、移動体通信シス
テムなどに応用されるのに伴い、装置の性能向上ととも
に、さらなる装置の小型化、ローコスト化、低消費電力
化が要求されている。最近では、ダイレクトコンバージ
ョン受信方式に代表されるゼロIF(中間周波数)受信
機が通信端末の装置の小型化、ローコスト化を実現する
手段の1つとして注目されている。また、PDC(Pers
onal Digital CellularSystem)、PHS(Personal Ha
ndyphone System)などにおける受信機では、消費電流
を低減するために、通常、間欠受信動作が実施されてい
る。
【0003】図11は従来の代表的なゼロIF受信機の
構成例を示す回路図である。アンテナ200で受信した
無線信号は、低雑音アンプ201で増幅される。一方、
局部発振部203は、局部発振器203aから無線信号
とほぼ同じ周波数で発振した信号を、移相器203bを
介して直交位相関係にある2つの局部発振信号として出
力する。ミキサ部202は、直交ミキサ202bで移相
器203bからの2つの局部発振信号と低雑音アンプ2
01で増幅された無線信号とを混合(ミキンシング)
し、無線信号を直交位相関係にある2つのベースバンド
信号(I,Q信号)、つまりゼロIF信号に直接変換す
る。ベースバンド信号処理部205は、ベースバンド増
幅器205a,205cで受信信号を所望のレベルまで
増幅し、チャネル選択フィルタ205b,205dで帯
域を制限して不要波を除去する。そして、検波部207
において検波・復調を行う。
【0004】ゼロIF受信では、ベースバンド信号処理
部205における直流オフセット電圧は雑音とみなさ
れ、受信感度を劣化させる。この直流オフセット電圧
は、回路を構成する素子の不整合性や、局部発振器20
3aの出力信号と直交ミキサ202bの入力202cに
漏洩した局部発振器203aの出力信号とが直交ミキサ
202bで自己混合した結果、生じる(特開平7−11
1471号公報参照)。
【0005】従来、図11に示すようなゼロIF受信機
では、ベースバンド信号処理部205に生じる直流オフ
セット電圧を、各回路ブロック間に設けた容量素子20
4a,204b,206a,206bからなる容量結合
204,206により除去していた。
【0006】しかし、間欠受信動作を行うためには、ゼ
ロIF受信機を高速に起動させて受信動作に移行しなけ
ればならないが、前述したように、直流オフセット電圧
の除去に容量結合を用いた場合、図12に示すように起
動時に直流バイアス電圧変動208が起こり、安定する
までの直流バイアス電圧安定時間209の時定数により
起動時間が著しく長くなってしまう。図12は直流バイ
アス電圧の時間的変化を示すグラフである。
【0007】この解決方法として、各回路ブロック間を
直流結合することで、受信機の起動時間を改善すること
は可能であるが、直流的に結合させた場合、ベースバン
ド信号処理部に生じる直流オフセット電圧が受信感度を
劣化させるため、他に直流オフセット電圧を除去する手
段が必要となる。
【0008】図13は直流オフセット電圧除去部を有す
るゼロIF受信機の構成例を示す回路図である。直流オ
フセット電圧除去部217は、ベースバンド増幅器21
6a,216c及びチャネル選択フィルタ216b,2
16dを備えたベースバンド信号処理部216に生じて
いる直流オフセット電圧216e,216fを、直流オ
フセット電圧検出部217aで検出し、検出された直流
オフセット電圧216e,216fを直流オフセット電
圧判定部217bで判定する。直流オフセット電圧21
6e,216fが許容値以以上であると判定した場合、
DAコンバータ220a,220bを介してベースバン
ド信号処理部216の減算器218a,218bに負帰
還をかけることによって、直流オフセット電圧を減少さ
せる。そして、直流オフセット電圧が許容値以下となる
まで繰り返すことにより、直流オフセット電圧を除去す
るようになっている。なお、図11と同一構成要素には
同一符号を付している。
【0009】図14は直流オフセット電圧除去動作の処
理手順を示すフローチャートである。前述したように、
直流オフセット電圧がゼロIF受信機で許容される範囲
にあるか否かを判別し(ステップS121)。許容され
る範囲にある場合、処理を終了する。一方、許容される
範囲を越える場合、前述した直流オフセット電圧除去の
調整動作を実行し(ステップS122)、直流オフセッ
ト電圧が許容される範囲(許容値以下)になるまで繰り
返す。
【0010】次に、直流オフセット電圧除去動作と受信
スロットの構成との関係について図15に基づき説明す
る。図15はPHSにおける信号フレームのフォーマッ
トを示す説明図である。図15(a)に示すように、1
つのフレーム130は、スロット131a〜131dの
送信スロット131とスロット132a〜132dの受
信スロット132とから構成される。また、図15
(b)に示すように、これらの各スロットは、符号13
3a〜133hの各要素で示される主に待ち受け動作時
に用いる制御スロット133と、符号134a〜134
hの各要素で示される通話時に用いる通信スロット13
4とに分けられる。
【0011】PHSでは、通常、送信及び受信は1フレ
ームに各1スロットを割り当てて通信が行われるので、
残りの各スロットは自身の通信にとって不要となり、空
きスロットと考えることができる。したがって、この空
きスロットで前述した直流オフセット電圧除去動作を行
い、直流オフセット電圧を除去した後、該当する受信ス
ロットで受信動作を行うことが可能である。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高速デ
ータ転送を行う際、複数の受信スロットを用いてスロッ
ト受信を行うために、直流オフセット電圧除去動作を行
うための空きスロットを確保できない場合がある。特
に、4つの受信スロット全てを使用するときには、直流
オフセット電圧除去動作を停止させることも可能である
が、そうすると、時間の経過や温度変化による直流オフ
セット電圧の変動に対して対応することができなくな
る。
【0013】また、4つの受信スロット全てを使うため
に、受信スロット区間、すなわちデータ信号受信中に直
流オフセット電圧を検出することも可能であるが、QP
SK(直交位相変調)や低変調指数のFSK信号のよう
に、直流成分を持つ信号から完全に直流オフセット電圧
を抽出し、ベースバンド信号処理部の直流オフセット電
圧を除去するには、複雑な回路が必要となる。このた
め、ローコスト、小型化を目的とするゼロIF受信機を
構成する上でこの方法は採用困難であった。
【0014】上述のように、従来のゼロIF受信機で
は、高速データ転送のために、1フレーム中の複数の受
信スロットを用いてスロット受信を行う場合、直流オフ
セット電圧除去動作のタイミングを確保できないので、
全てのスロットを用いた受信動作に対応できないという
問題点があった。また、受信中に直流オフセット電圧除
去動作を簡単な回路構成で実現することは難しかった。
【0015】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、1フレーム中に複数の受信スロットが
使用された無線信号を受信する場合であっても、容易に
直流オフセット電圧を除去し、安定した高速受信動作を
行うことができる無線受信装置及び方法を提供すること
にある。
【0016】また、本発明の他の目的は、時間経過や温
度変化に応じて直流オフセット電圧が変動する場合で
も、正確に直流オフセット電圧を除去することができる
無線受信装置及び方法を提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の無線受信装置は、ガード区間で仕切られた
複数の受信スロットが1フレームに割り当てられた無線
信号を受信する受信手段と、この受信した無線信号を処
理する信号処理手段とを備えた無線受信装置において、
前記受信スロットのデータ信号区間以前の前記ガード区
間に設定された第1のタイミングで、前記信号処理手段
に生じた直流オフセット電圧を検出する直流オフセット
電圧検出手段と、前記第1のタイミング以降の第2のタ
イミングで、前記検出された直流オフセット電圧が所定
範囲内であるか否かを判定する判定手段と、前記判定結
果に基づき、前記データ信号区間以後の前記ガード区間
に設定された第3のタイミングで、前記直流オフセット
電圧を調整する直流オフセット電圧調整手段とを備えた
ことを特徴とする。
【0018】また、好ましくは、前記直流オフセット電
圧検出手段は、1フレーム中に連続して使用された複数
の前記受信スロットを受信する場合、前回の受信スロッ
トと今回の受信スロットとを仕切る前記ガード区間に設
定された第1のタイミングで、前記直流オフセット電圧
を検出するものとする。
【0019】また、好ましくは、前記ガード区間内の前
記第1のタイミング以前の第4のタイミングで、前記受
信手段で受信される無線信号を遮断する遮断手段を備
え、前記直流オブセット電圧検出手段は、前記無線信号
の遮断時に前記オフセット電圧を検出するものとする。
【0020】また、好ましくは、前記無線信号を直交変
調した2つのベースバンド信号に変換する直交変換手段
を備え、前記直流オフセット電圧検出手段は、前記直交
変調した2つのベースバンド信号に対する前記直流オフ
セット電圧を交互に検出するものとする。
【0021】また、好ましくは、前記直流オフセット電
圧調整手段は、前記信号処理手段の入力側に生じた第1
の直流オフセット電圧を除去するための第1の直流電圧
を出力する第1のDAコンバータと、前記出力された第
1の直流電圧で前記信号処理手段の入力側の信号を減算
する第1の減算手段と、前記信号処理手段の出力側に生
じた第2の直流オフセット電圧を除去するための第2の
直流電圧を出力する第2のDAコンバータと、前記出力
された第2の直流電圧で前記信号処理手段の出力側の信
号を減算する第2の減算手段と、前記判定手段による判
定結果に基づき、前記第1及び第2のDAコンバータか
らそれぞれ出力される第1及び第2の直流電圧を制御す
る直流電圧制御手段と、前記制御される前記第1及び第
2の直流電圧の制御値を保持する制御値保持手段とを備
えたものとする。
【0022】また、好ましくは、前記無線信号の遮断時
に、この遮断側の出力インピーダンスの変動を緩衝する
緩衝手段を備えたものとする。
【0023】また、好ましくは、前記直流オフセット電
圧調整手段は、受信スロット毎に予め設定された順序
で、前記直交変調した2つのベースバンド信号に対する
前記直流オフセット電圧を時分割に調整するものとす
る。
【0024】また、好ましくは、前記直流オフセット電
圧調整手段は、予め設定した受信回数の受信スロットを
受信した後、前記検出された直流オフセット電圧が前記
所定範囲内に収束されていない回数が所定数以上である
場合、前記直流オフセット電圧を調整するものとする。
【0025】また、好ましくは、前記無線信号の受信電
界強度を検出する電界強度検出手段を備え、前記直流オ
フセット電圧調整手段は、前記検出された受信電界強度
が強い程、前記受信回数を多く設定するものとする。
【0026】また、好ましくは、周囲温度を検出する温
度検出手段を備え、前記直流オフセット電圧調整手段
は、前記検出された周囲温度の変動が大きい程、前記受
信回数を少なく設定するものとする。
【0027】本発明の無線受信方法は、ガード区間で仕
切られた複数の受信スロットが1フレームに割り当てら
れた無線信号を受信し、この受信した無線信号を処理す
る無線受信方法であって、前記受信スロットのデータ信
号区間以前の前記ガード区間に設定された第1のタイミ
ングで、信号処理手段において生じた直流オフセット電
圧を検出する検出ステップと、前記第1のタイミング以
降の第2のタイミングで、前記検出された直流オフセッ
ト電圧が所定範囲内であるか否かを判定する判定ステッ
プと、前記判定結果に基づき、前記データ信号区間以後
の前記ガード区間に設定された第3のタイミングで、前
記直流オフセット電圧を調整する調整ステップとを有す
ることを特徴とする。
【0028】本発明では、受信スロットのデータ信号区
間以前のガード区間に設定された第1のタイミングで、
信号処理手段において生じた直流オフセット電圧を検出
し、第1のタイミング以降の第2のタイミングで、検出
された直流オフセット電圧が所定範囲内であるか否かを
判定し、この判定結果に基づき、前記データ信号区間以
後のガード区間に設定された第3のタイミングで、直流
オフセット電圧を調整する。
【0029】これにより、1フレーム中に複数の受信ス
ロットが使用された無線信号を受信する場合、特に連続
して複数の受信スロットが使用された場合であっても、
容易に直流オフセット電圧を除去可能であり、受信誤り
率を低減でき、安定した高速受信動作を行える。また、
時間経過や温度変化に応じて直流オフセット電圧が変動
する場合でも、正確に直流オフセット電圧を除去可能と
なる。
【0030】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。
【0031】本実施形態の無線受信装置は、TDMA
(時分割多元接続)信号の間欠送受信動作を行う移動体
通信装置(移動局等の端末)などに適用するのが好まし
い。ここでは、TDMA方式の移動体通信装置の構成例
を示す。
【0032】図1は本発明の実施形態に係る移動体通信
装置の構成を示す回路図である。この移動体通信装置
は、無線信号を送受信するアンテナ10、無線信号送受
信部11、受信部29及び送信部30を有して構成され
る。
【0033】無線信号送受信部11は、高周波フィルタ
11a及びアンテナスイッチ11bを有して構成されて
おり、アンテナスイッチ11bを切り替えることにより
時分割多重方式で送信及び受信を行う。
【0034】受信部29(受信手段)は、ゼロIF受信
を行うものであり、高周波アナログ信号処理部12、第
1の局部発振部13、第1の中間周波数信号処理部1
4、第2の局部発振部15、第2の中間周波数信号処理
部16、第3の中間周波数信号処理部17、第3の局部
発振部18、受信信号強度検出部(電界強度検出手段)
19及び検波部20の他、直流オフセット電圧検出部
(直流オフセット電圧検出手段)21、直流オフセット
電圧判定部(判定手段)22及び直流オフセット電圧除
去部(直流オフセット電圧調整手段)33を有して構成
されている。ここで、高周波アナログ信号処理部12、
第1の中間周波数信号処理部14、第2の中間周波数信
号処理部16及び第3の中間周波数信号処理部17は信
号処理手段を構成する。
【0035】高周波アナログ信号処理部12は、無線信
号送受信部11で受信した無線信号を増幅して第1の中
間周波数信号に周波数変換するものであり、高周波増幅
器12a、高周波ミキサ12b及び電源スイッチ(遮断
手段)12cを有して構成される。
【0036】第1の局部発振部13は、高周波ミキサ1
2bに接続され、受信した無線信号を周波数変換するた
めに用いられる。第1の中間周波数信号処理部(直交変
換手段)14は、第1の中間周波数信号を第2の中間周
波数信号に直交変換するものであり、緩衝増幅器14a
及び直交ミキサ14bを有して構成される。第2の中間
周波数信号は、直交する一対のベースバンド信号からな
る中間周波数信号(IF)であり、以後、これらの各信
号をI信号、Q信号と呼ぶことにする。第2の局部発振
部15は、第1の中間周波数信号処理部14に接続さ
れ、直交変換に供される一対の直交する局部発振信号を
出力するものであり、発振器15a及び90度の移相器
15bを有して構成される。
【0037】第2の中間周波数信号処理部16は、第1
の中間周波数信号処理部14によりI,Q信号からなる
2つのベースバンド信号に変換された第2の中間周波数
信号を増幅してその帯域を制限するものであり、第1の
ベースバンド増幅器16a,16d、チャネル選択フィ
ルタ16b,16e及び第2のベースバンド増幅器16
c,16fを有して構成される。ここでは、I信号はベ
ースバンド増幅器16a、チャネル選択フィルタ16b
及び第2のベースバンド増幅器16cにより処理され、
Q信号はベースバンド増幅器16d、チャネル選択フィ
ルタ16e及び第2のベースバンド増幅器16fにより
処理される。
【0038】第3の中間信号周波数信号処理部17は、
第2の中間周波数信号処理部16からの出力信号を第3
の中間周波数信号に直交変調してその帯域を制限した
後、振幅制限を行うものであり、直交変調器17a、帯
域通過フィルタ17b及びリミッタアンプ17cを有し
て構成される。第3の局部発振部18は、第3の中間周
波数信号処理部17に接続され、直交変調に供される一
対の直交する局部発振信号を出力するものであり、発振
器18a、分周器18b及び移相器18cを有して構成
される。
【0039】受信信号強度検出部19は、無線信号の受
信電界強度を検出するものであり、第3の中間周波数信
号処理部17内のリミッタアンプ17cに接続され、無
線信号の受信電界強度に比例した電圧を出力する。検波
部20は、第3の中間周波数信号処理部17から出力さ
れる第3の中間周波数信号を検波・復調する。
【0040】直流オフセット電圧検出部21は、第3の
中間周波数信号処理部17に接続され、直交変調器17
aからの出力であるキャリアリーク信号を第3の局部発
振器18の局部発振信号で位相検波し、周波数帯域を制
限することにより、直流オフセット電圧を検出するもの
である。直流オフセット電圧検出部21は、増幅器21
a、位相検波器21b,21c、これら位相検波器21
b,21cの出力を切り替えるスイッチ21d、及び位
相検波器21b,21cからの出力信号に含まれる不要
な周波数成分を取り除く低域通過フィルタ21eを有し
て構成される。直流オフセット電圧判定部22は、直流
オフセット電圧検出部21により検出された直流オフセ
ット電圧の収束・未収束を判定するものであり、比較器
22a,22b、基準電圧22c,22d及びバイアス
電圧22eを有して構成される。
【0041】直流オフセット電圧除去部33は、第1の
直流オフセット電圧除去部25、第2の直流オフセット
電圧除去部26、第3の直流オフセット電圧除去部27
及び第4の直流オフセット電圧除去部28を有して構成
される。直流オフセット電圧除去制御部23(直流電圧
制御手段)は、直流オフセット電圧判定部22からの出
力信号に基づき、第1から第4までの直流オフセット電
圧除去部25,26,27,28を制御する。直流オフ
セット電圧除去量保持部24(制御値保持手段)は、直
流オフセット電圧除去制御部23の調整結果を保持す
る。
【0042】第1の直流オフセット電圧除去部25は、
第1の中間周波数信号処理部14から出力されるI信号
の直流電圧を調整するものであり、制御系としての直流
オフセット電圧除去制御部23、直流オフセット電圧除
去量保持部24、DAコンバータ25a、及び直流オフ
セット電圧を除去する減算器25bを有して構成され
る。第2の直流オフセット電圧除去部26は、第1の中
間周波数信号処理部14から出力されるQ信号の直流電
圧を調整するものであり、制御系としての直流オフセッ
ト電圧除去制御部23、直流オフセット電圧除去量保持
部24、DAコンバータ26a、及び直流オフセット電
圧を除去する減算器26bを有して構成される。
【0043】第3の直流オフセット電圧除去部27は、
第3の中間周波数信号処理部17に入力されるI信号の
直流電圧を調整するものであり、制御系としての直流オ
フセット電圧除去制御部23、直流オフセット電圧除去
量保持部24、DAコンバータ27a、及び直流オフセ
ット電圧を除去する減算器27bを有して構成される。
第4の直流オフセット電圧除去部28は、第3の中間周
波数信号処理部17に入力されるQ信号の直流電圧を調
整するものであり、制御系としての直流オフセット電圧
除去制御部23、直流オフセット電圧除去量保持部2
4、DAコンバータ28a、及び直流オフセット電圧を
除去する減算器28bを有して構成される。
【0044】なお、本実施形態では、直流オフセット電
圧除去制御部23及び直流オフセット電圧除去量保持部
24は、第1から第4までの直流オフセット電圧除去部
25,26,27,28で共用されるが、第1から第4
までの直流オフセット電圧除去部25,26,27,2
8の各々に対して個別に設けるようにしてもよい。
【0045】以上、受信部29の構成について示した
が、送信部30の構成については、公知の構成を適宜用
いることが可能であり、特に本発明と直接関係しないの
で、その詳細説明を省略する。
【0046】次に、上記構成を有する移動体通信装置に
おける受信動作について説明する。無線信号送受信部1
1で受信した無線信号は、高周波増幅器12aにより増
幅された後、高周波ミキサ12bにより第1の局部発振
部13からの出力信号と混合され、第1の中間周波数信
号に変換される。
【0047】第1の中間周波数信号は、第1の中間周波
数信号処理部14により直交する一対のI,Q信号から
なる2つのベースバンド信号に変換される。このI,Q
信号からなるベースバンド信号には、既に従来技術の項
で説明したように、信号処理の障害となる直流オフセッ
ト電圧が含まれている。この直流オフセット電圧を除去
するべく、第1の直流オフセット電圧除去部25及び第
2の直流オフセット電圧除去部26からなる直流オフセ
ット電圧除去手段により、おおまかな調整(以下、この
調整を粗調という)が行われる。この粗調の動作の詳細
については後述する。
【0048】第1の直流オフセット電圧除去部25及び
第2の直流オフセット電圧除去部26により、I,Qの
ベースバンド信号から直流オフセット電圧が除去された
後、第2の中間周波数信号処理部16により必要なレベ
ルにまで増幅されるとともに帯域制限され、必要な信号
成分だけが取り出される。第2の中間周波数信号処理部
16からの出力信号に対し、さらに第3の直流オフセッ
ト電圧除去部27及び第4の直流オフセット電圧除去部
28により、高精度に直流オフセット電圧を除去するた
めの調整が行われる(以下、この調整を微調という)。
これにより、直流オフセット電圧による受信特性の劣化
を許容できる値まで抑えることができる。なお、この微
調の動作の詳細については粗調の動作の詳細と併せて後
述する。
【0049】直流オフセット電圧が除去されたI,Qの
ベースバンド信号は、第3の中間周波数信号処理部17
において、直交変調器17a及び第3の局部発振部18
により第3の中間周波数信号に周波数変換されると、第
3の中間周波数信号は帯域通過フィルタ17bによって
周波数変換により生じた高周波成分を主とする不要な周
波数成分が取り除かれた後、リミッタアンプ17cによ
り増幅され、その振幅が制限される。リミッタアンプ1
7cの出力信号は、検波部20に入力されて検波・復調
される。
【0050】このように、本実施形態の受信部29で
は、従来のスーパヘテロダイン受信機と同様、リミッタ
アンプ17cから振幅制限がなされたリミッティング信
号が出力されるので、後段の検波・復調手段としてスー
パヘテロダイン受信機と同様のものを有効に使用するこ
とができる。
【0051】図2は局部発振信号を出力する第1、第2
及び第3の局部発振部の具体的構成を示すブロック図で
ある。受信した無線信号の周波数をFreq_RFとした場
合、第1の局部発振部13の出力周波数を4/5×Fre
q_RF、第2の局部発振部15の出力周波数を1/5×F
req_RFとすると、第2の局部発振部15の局部発振信号
は、エミッタカップルドロジック(以下、ECLとい
う)によるT型フリップフロップ(以下、T−FFとい
う)からなる第1の分周器102及び第2の分周器10
3を2段従属接続し、第1の局部発振部13の局部発振
信号を4分周することで得られる。また、移相器15b
は第2の分周器103により実現され、直交した位相を
有する一対の局部発振信号を得る。
【0052】これらの分周器102,103は半導体集
積回路により容易に実現することができるので、直交ミ
キサのLOポートは半導体集積回路の内部で分周器と接
続することが可能となり、直交ミキサのLOポートから
RFポートへの空間結合などが粗結合となり、自己混合
による直流オフセット電圧が生じにくくなる。
【0053】直交ミキサの出力側に生じる直流オフセッ
ト電圧の発生には、自己混合と直交ミキサ回路を構成す
る素子間の不整合による要因が大きく、半導体集積回路
化することにより自己混合による要因を改善できるの
で、直流オフセット電圧の除去に必要なDAコンバータ
のビット数を削減でき、回路規模を小さくできる。
【0054】また、第3の局部発振部18の発振周波数
は、ベースバンド信号の周波数よりも高い周波数であれ
ばよく、任意の周波数に設定可能である。例えば、第3
の局部発振部18の発振周波数が2.4MHzである場
合、基準発振部106からの発振信号の周波数が19.
2MHzであるとすると、第3の分周器107及び第4
の分周器108でそれぞれ4分周及び2分周することに
より、2.4MHzの一対の直交した位相を有する局部
発振信号を容易に得ることができる。
【0055】したがって、第1の局部発振部13の局部
発振信号は、基準発振部106を入力とするPLL周波
数シンセサイザ101からの第1の発振信号104とし
て得られる。また、第2の局部発振部15の局部発振信
号は、分周器103からの第2の発振信号105として
得られる。さらに、第3の局部発振部18からの局部発
振信号は、分周器108からの第3の発振信号109と
して得られる。
【0056】このように、受信部29を構成するために
必要な第1、第2及び第3の局部発振部13、15、1
8は、1つの局部発振部として回路上構成することがで
き、回路規模の抑制及び消費電流の削減を同時に図るこ
とができる。
【0057】図3は直流オフセット電圧の検出に関連し
た部分を図1から抜き出して示した回路図である。直交
変調器17aはミキサ17d,17eから構成され、ミ
キサ17d,17eに第3の局部発振部18からの一対
の直交した局部発振信号18d,18eをそれぞれ入力
するとともに、ミキサ17d,17eからの出力信号を
加算器17gで加算した変調信号17fを出力する。
【0058】ミキサ17dの入力側に現れた直流オフセ
ット電圧は、その出力側において、第3の局部発振周波
数と等しい周波数、ほぼ等しい位相を有しており、その
振幅がミキサ17dの入力側での直流オフセット電圧に
比例した信号(以下、キャリアリーク信号という)とな
って現れる。これは、周波数0Hzである直流オフセッ
ト電圧が第3の局部発振周波数の局部発振信号と混合さ
れ、第3の局部発振周波数±0Hz、つまり第3の局部
発振周波数に等しい周波数の信号に変換されるためであ
る。
【0059】このキャリアリーク信号を増幅器21aで
増幅した後、ミキサ21bにより第3の局部発振部18
からの局部発振信号18dで位相検波し、低域通過フィ
ルタ21eにより高周波成分を取り除くことにより、再
び直流成分として得ることができる。
【0060】以上の動作は、ミキサ17eの入力側に現
れた直流オフセット電圧についても同様である。この動
作を数式を用いて示すと、以下の通りである。
【0061】第3の局部発振部18の2つの直交した局
部発振信号18d及び18eは、sinωt、cosω
tで表される。ミキサ17d,17eの増幅度をそれぞ
れG17aI、G17aQ、ミキサ17d,17eの入力側での
直流オフセット電圧をそれぞれVoffI、VoffQとする
と、この直流オフセット電圧によりミキサ17d,17
eの出力側に生じるキャリアリーク信号は、それぞれ以
下の数式(1)、(2)により表される。G17aI×Vof
fI×sinωt ……(1) G17aQ×VoffQ×cosωt ……(2)
【0062】一対のキャリアリーク信号が加算器17g
で加算されると、以下の数式(3)に示す通りとなる。 G17aI×VoffI×sinωt+G17aQ×VoffQ×cosωt ……(3)
【0063】増幅器21aの増幅度をG23a 、ミキサ2
1b,21cの増幅度をそれぞれG23bI、G23bQとする
と、ミキサ21b,21cのからの出力信号は、それぞ
れ以下の数式(4)、(5)に示す通りとなる。 G23bI×G23a ×(G17aI×VoffI×sinωt +G17aQ×VoffQ×cosωt)×sinωt =G23bI×G23a ×G17aI×VoffI×0.5×(1−cos2ωt) +G23bI×G23a ×G17aQ×VoffQ×0.5×sin2ωt ……(4) G23bQ×G23a ×(G17aI×VoffI×sinωt +G17aQ×VoffQ×cosωt)×cosωt =G23bQ×G23a ×G17aI×VoffI×0.5×sin2ωt +G23bQ×G23a ×G17aQ×VoffQ×0.5×(1−cos2ωt) ……(5)
【0064】数式(4)、(5)における高周波成分で
あるcos2ωt、sin2ωtを低域通過フィルタ2
1eにより取り除くことで、ミキサ17dの入力側に生
じた直流オフセット電圧及びミキサ17eの入力側に生
じた直流オフセット電圧は、それぞれ以下の数式
(6)、(7)に示すようになり、増幅された直流電圧
として検出することができる。 G23bI×G23a ×G17aI×VoffI×0.5 ……(6) G23bQ×G23a ×G17aQ×VoffQ×0.5 ……(7)
【0065】図3では、低域通過フィルタ21eが1つ
だけ設けられており、ミキサ21b,21cからの出力
信号をスイッチ21dで切り替える構成にすることで、
回路規模の削減を図ったが、ミキサ21b,21cの各
々に対して低域通過フィルタを1つずつ設けるように構
成してもよい。
【0066】このように、直流オフセット電圧の検出方
法として、直流オフセット電圧値を、第2の中間周波数
信号処理部における直流電圧から直接検出するのではな
く、第3の中間周波数信号処理部におけるキャリアリー
ク信号として検出することで、検出感度を容易に向上さ
せることができる。
【0067】すなわち、直流オフセット電圧は、約数1
0mV程度の電圧であり、また、直流オフセット電圧除
去後に許容される直流オフセット電圧は、受信機の雑音
指数(NF)、増幅度によっても若干異なるが、約1m
V以下であるが、このような低い値の直流電圧を第2の
中間信号処理部から直接検出するためには、高精度の検
出器が必要となり、また、増幅する場合、増幅器自体の
持つ直流オフセット電圧も問題となる。
【0068】これに対し、キャリアリーク信号から直流
オフセット電圧を検出するようにした場合、コンデンサ
により容量結合することで、増幅器自体の持つ直流オフ
セット電圧を気にすることなく増幅でき、高精度の検出
器を用いることなく、直流オフセット電圧を検出するこ
とができる。
【0069】また、直流成分を成分を含むような無線信
号である場合、例えば、PHSで用いられるπ/4シフ
トQPSK変調方式の信号である場合、直流オフセット
電圧の検出に誤差が生じることになる。このため、無線
信号を遮断する必要があるが、不用意に高周波アナログ
信号処理部の信号経路の一部を切り離すと、信号経路の
インピーダンスが変動し、直交ミキサでの自己ミキシン
グ量が変動し、その結果、直流オフセット電圧の値が変
動する。その結果、直流オフセット電圧除去動作時の直
流オフセット電圧と無線信号受信時の直流オフセット電
圧との間に調整誤差が生じることになる。したがって、
信号経路の切り離しがあっても、信号経路のインピーダ
ンス変動の影響を取り除くことも必要である。
【0070】図4は図1における無線信号を遮断する部
分の構成を抜き出して示した回路図である。高周波アナ
ログ信号処理部12の電源を電源スイッチ12cにより
遮断することで無線信号を遮断する。この遮断による直
流オフセット電圧の変動を防ぐため、第1の中間周波数
信号処理部14の入力側には、緩衝増幅器14aが設け
られている。電源スイッチ12cにより電源を遮断する
と、無線信号は増幅も周波数変換も行われないので、効
果的に遮断することができる。
【0071】このように、無線信号を遮断すると、高周
波アナログ信号処理部12の出力インピーダンスは変動
するが、第1の中間信号処理部14の入力側に設けられ
た緩衝増幅器14aにより、この影響を取り除くことが
可能である。この緩衝増幅器14aとしては、入力側に
インピーダンス変動があっても、出力インピーダンスの
変動が小さいものであればよく、例えばエミッタフォロ
ワ型増幅器を用いることができる。また、エミッタフォ
ロワ型増幅器を複数段直列に接続することで、より出力
インピーダンスの変動を小さいものにすることも可能で
ある。これにより、無線信号の存在下でも直流オフセッ
ト電圧の調整・除去が可能であり、良好な通信特性を確
保することができる。
【0072】次に、直流オフセット電圧の調整方法につ
いて示す。図1の直流オフセット電圧検出部21で検出
された直流オフセット電圧を基に、直流オフセット電圧
判定部22は、直流オフセット電圧が許容範囲内にある
か否かを判定する(以下、この動作を収束判定とい
う)。
【0073】この収束判定は、2つの比較回路22a、
22b及びそれぞれに対応する2つの基準電圧22c、
22dにより行われる。前述した数式(6)、(7)か
ら明らかなように、直流オフセット電圧が正であった場
合、直流オフセット電圧検出部21により検出される直
流オフセット電圧は正であり、直流オフセット電圧が正
であった場合、直流オフセット電圧検出部21により検
出される直流オフセット電圧は負である。
【0074】したがって、正の基準電圧22d及び負の
基準電圧22cをそれぞれ許容可能な直流オフセット電
圧の正の上限値及び負の下限値に設定しておくことで、
直流オフセット電圧判定部22は調整値を増加すべき
か、減少すべきか、あるいは収束しているかの判定を行
う。
【0075】直流オフセット電圧除去制御部23は、直
流オフセット電圧判定部22の判定結果にしたがって、
DAコンバータ25aの値を増加あるいは減少させる操
作を行う。DAコンバータ25aの出力は、直流オフセ
ット電圧を除去する減算器25bに接続されており、第
1の中間周波数信号処理部14におけるI信号の入力側
に生じた直流オフセット電圧を除去する。この操作を収
束判定で収束していると判定されるまで繰り返すこと
で、第1の直流オフセット電圧除去部25により直流オ
フセット電圧を除去する。
【0076】また、同様に、この操作を第2の直流オフ
セット電圧除去部26についても行うことにより、第1
の中間周波数処理部14におけるQ信号の入力側に生じ
た直流オフセット電圧を除去する。このような第1、第
2の直流オフセット電圧の除去動作を粗調整と呼ぶ。こ
の粗調整では、直流オフセット電圧が概ね除去される程
度に調整が行われればよい。
【0077】さらに同様に、第3の直流オフセット電圧
除去部27、第4の直流オフセット電圧除去部28によ
り、粗調整による直流オフセット電圧の誤差分の除去を
順次行うことで、受信感度に影響しない程度(具体的に
は、受信信号レベルに対して20dB以下)まで受信機
に存在する直流オフセット電圧を除去する。このような
第3、第4の直流オフセット電圧部27、28の除去動
作を微調整と呼ぶ。
【0078】一旦、直流オフセット電圧の除去が終了す
ると、その後の直流オフセット電圧の時間的変動(例え
ば、温度変化による変動)に対する調整は、先の調整結
果を基準として行うようにすればよい。すなわち、直流
オフセット電圧除去量保持部24に、第1から第4まで
の直流オフセット電圧除去部25〜28の調整結果を記
憶させておくことにより、実現可能である。
【0079】直流オフセット電圧の調整が終わる毎に、
調整結果を直流オフセット電圧除去量保持部24に記憶
し、次の調整の開始時には記憶されている前回の調整値
を読み出し、その調整値による調整状態から除去を行う
ようにする。特に、初期電源投入時に、第1、第2の直
流オフセット電圧除去部25、26による粗調整と、第
3、第4の直流オフセット電圧除去部27、28による
微調整とを組み合わせることで、第2の中間周波数信号
処理部16の直流オフセット電圧を効果的に除去でき
る。
【0080】次に、第3の直流オフセット電圧除去部2
7による調整方法について説明する。図5は図1におけ
るDAコンバータ27a及びベースバンド増幅器16c
部分の構成を示す回路図である。ここでは、DAコンバ
ータ27aを電流出力型DAコンバータで構成した例を
示す。ベースバンド増幅器16cは、トランジスタ12
4,125、抵抗126,127,128,129及び
電流源13を有して構成される。
【0081】DAコンバータ27aは制御信号121に
より制御され、その出力電流122を変化させる。一
方、ベースバンド増幅器16cは、抵抗129とDAコ
ンバータ27aの出力電流との積によりバイアス電圧1
23を変化させる。この結果、直流オフセット電圧が調
整された出力電圧131を得ることができる。ここで、
出力電流122の向きが逆である場合、抵抗127とD
Aコンバータ27aの出力電流との積により、バイアス
電圧123が変化する。
【0082】さらに、DAコンバータ27aの動作を説
明する。図6はDAコンバータ27aの構成を示す回路
図である。ここでは、DAコンバータ27aとして4b
itの電流出力型DAコンバータの構成例を示す。DA
コンバータ27aは、2のべき乗の関係にあり、出力電
流122の吸い込みとなる電流源141,142,14
3,144、2の3乗の電流源144と電流の向きが逆
である吹き出しとなる電流源145、及び各電流源14
1,142,143,144の動作を制御するスイッチ
146,147,148,149を有して構成される。
各スイッチ146,147,148,149は制御信号
121によって切り替えられる。
【0083】電流源141をLSBとして、その電流値
をIo とすると、制御信号121によって各スイッチの
切替を制御することにより、出力電流122として−8
Io〜8Io までIo 毎に変化する出力が得られる。な
お、吹き出しと吸い込みの電流源を逆に構成しても、同
様の効果が得られる。また、第1、第2及び第4の直流
オフセット電圧除去部25、26、28においても、第
3の直流オフセット電圧除去部27の調整方法と同様の
調整方法が用いられる。
【0084】次に、直流オフセット電圧除去量を更新す
る動作について示す。直流オフセット電圧除去動作は、
無線受信装置のリセット状態から始まる時、例えば、電
源投入時に行われる必要があるが、少なくとも1回完了
した後は、直流オフセット電圧の時間的変動分だけを調
整すればよい。この直流オフセット電圧の時間的変動分
は、主に温度変化による回路状態の変化により生じる
が、温度変化の時間的変動を考えると、温度が1℃変化
するのに早くても数秒かかる。また、回路設計上、温度
補償が行われると、1℃程度の温度が変化しても、直流
オフセット電圧の変化による特性の劣化は無視できる範
囲内である。
【0085】したがって、直流オフセット電圧の時間的
変動分の調整動作は、例えば、次のように行う。すなわ
ち、一旦、直流オフセット電圧除去動作が終了した後
は、直流オフセット電圧除去量保持部24に記憶された
調整値を初期値として、直流オフセット電圧判定部22
の判定結果を1回だけ検出し、直流オフセット電圧除去
部を構成するDAコンバータの値を「1」だけ増加ある
いは減少させるか、また変化なしとする。この調整結果
により、先の初期値が更新される。
【0086】なお、直流オフセット電圧判定部22の判
定結果の検出は、1回だけに限る必要はなく、複数回行
ってその多数決で判定結果を決定してもよい。また、直
流オフセット電圧除去部として、第1から第4までの直
流オフセット電圧除去部を全て用いてもよいが、直流オ
フセット電圧の変動が小さいことを前提とする場合、微
調整に関わる第3及び第4の直流オフセット電圧除去部
だけを用いることが好ましい。
【0087】以上、直流オフセット電圧除去の基本的な
動作について説明した。この基本的な動作は、通常使用
される1フレーム中の受信スロットのうち、1スロット
だけの受信動作を行う場合には、比較的容易に正常に直
流オフセット電圧が除去される。しかし、周波数の異な
る複数の受信スロットを連続して受信する場合には、さ
らに、直流オフセット動作除去動作を行うタイミングが
重要であり、以下に連続した受信スロットを受信する際
の直流オフセット電圧の除去動作について説明する。
【0088】図7は直流オフセット電圧除去動作を行う
際の各動作の変化を示すタイミングチャートである。本
実施形態では、受信スロット153におけるスロット5
(153a)、スロット6(153b)、スロット7
(153c)、スロット8(153d)を順次、受信す
る場合について示す。各スロットの受信周波数は基地局
側から指定されるので、全て異なるものと考えられる。
前述したように、無線受信装置の初期電源投入時に粗調
整及び微調整を行うことにより、直流オフセット電圧除
去動作は一旦完了しているので、直流オフセット電圧除
去量保持部24により保持されているDAコンバータの
調整値を、複数スロット受信時の初期値として直流オフ
セット電圧を検出し、その値を更新するように直流オフ
セット電圧除去動作を行う。
【0089】図7においては、受信スロット5(153
a)以前のタイミングは、送信スロット152における
スロット1(152a)からスロット4(152d)ま
でとなっており、この間、受信動作は停止している。送
信スロット4(152d)と受信スロット5(153
a)との間のガードビット(ガード区間)は、送信スロ
ット4の後端のランプビットR(4bit)、ガードビ
ットG(12bit)及び受信スロット5の前端のラン
プビットR(4bit)から構成される。
【0090】周波数シンセサイザによる使用チャネルの
変更は、周波数切り替え動作154の切替のタイミング
で行われる。周波数切り替え動作154の切替のタイミ
ングから受信スロット前端のランプビットまでは約20
μsec程度であり、この間に使用チャネルが切り替え
られる。図8は周波数の切り替え部分の構成を示す回路
図である。周波数の切り替えは、2系統の周波数シンセ
サイザ161,162を高周波スイッチ163で切り替
えることで実現される。
【0091】また、直流オフセット電圧を検出するため
に、電源制御信号155の遮断のタイミングで、電源ス
イッチ12cにより高周波アナログ信号処理部12の電
源をオフにして無入力状態とする。前スロットが送信ス
ロットである場合、電源スイッチ12により全ての送信
スロット中で高周波アナログ信号処理部12の電源をオ
フにしてもよいが、連続した受信スロットの間では、前
スロットのデータ信号区間(データ区間)でデータ信号
を受信した後に電源をオフにする。
【0092】図9は電源がオフ状態になるまでの遮断時
間及び電源がオン状態になるまでの起動時間を示すタイ
ミングチャートである。電源制御信号155の遮断のタ
イミングから電源がオフになるまでの遮断時間171は
約10μsecである。また、高周波アナログ信号処理
部12の電源を起動してオフ状態から、つまり電源制御
信号155の起動のタイミングから、安定したオン状態
に移行するまでの起動時間172は約10μsec程度
である。したがって、データ信号を確実に受信するため
には、受信スロットの前端のランプビットRよりも10
μsec早いタイミングで電源を起動させればよいこと
になる。
【0093】周波数シンセサイザのチャネル切り替えタ
イミングである周波数切り替え動作154の切替のタイ
ミング154eから、電源制御信号155の起動のタイ
ミング155aまでの時間は約10μsecであるの
で、この間に直流オフセット電圧検出動作156の検出
タイミング156aでI信号側の直流オフセット電圧を
検出する。直流オフセット電圧の検出後、次の直流オフ
セット電圧の検出タイミング156bまでの任意のタイ
ミングで、直流オフセット電圧判定動作を判定のタイミ
ング157aで行えばよい。
【0094】受信スロット5の受信が終了した後、高周
波アナログ信号処理部12の電源を、電源制御信号15
5の遮断のタイミング155aでオフにし、周波数切り
替え動作の切替タイミング154fで使用チャンネルを
変更し、第3の直流オフセット電圧除去部27により、
DAコンバータ値更新・保持動作158の更新のタイミ
ング158aで、前述したように、DAコンバータの値
を「1」だけ増加あるいは減少、または変化なしのいず
れかに更新し、I信号側の直流オフセット電圧を除去す
る。
【0095】さらに、直流オフセット電圧検出動作15
6の検出のタイミング156bで、Q信号側の直流オフ
セット電圧を検出し、同様に、電源制御動作155の起
動のタイミング155bで高周波アナログ信号処理部1
2の電源をオンにして起動し、直流オフセット電圧判定
動作157の判定のタイミング157bで判定し、DA
コンバータ値更新・保持動作158の更新のタイミング
158bで第4の直流オフセット電圧除去部28により
DAコンバータ28aの値を更新する。
【0096】図10はI信号側及びQ信号側で交互に直
流オフセット電圧の検出・判定・除去する動作を繰り返
す手順をテーブルで示した図である。上述した動作を繰
り返し、図10に示すようなタイミングで直流オフセッ
ト電圧除去動作を行うことで、連続した受信スロットに
対しても常に直流オフセット電圧の変動の影響を受けな
いようにすることができる。この調整を複数スロット微
調整と呼ぶ。
【0097】このように、1フレーム中に複数の受信ス
ロットが連続して使用された場合であっても、容易に直
流オフセット電圧を除去し、受信誤り率を低減でき、安
定した高速受信動作を行うことができる。また、直流オ
フセット電圧を検出・判定・除去する動作をI,Q信号
側で交互に行うことによって、1系統の回路構成で実現
できるため、回路規模を小さくすることができる。
【0098】なお、本実施形態では、直流オフセット電
圧検出動作156の検出のタイミングとDAコンバータ
値更新・保持動作158の更新のタイミングとは、別々
のタイミングであったが、DAコンバータ値更新・保持
動作158の更新のタイミングを直流オフセット電圧検
出動作156の検出のタイミングと同じにしてもよい。
【0099】次に、第2の実施形態として、複数のスロ
ット毎における直流オフセット電圧の判定結果に基づ
き、多数決により収束判定を行う場合について説明す
る。
【0100】上記第1の実施形態で示したように、直流
オフセット電圧の時間的変化は小さく、TDMA方式の
受信タイミング間隔(一般的に数msecから数百ms
ec)での時間的変化による受信特性への影響は無視で
きる範囲にある。
【0101】本来、受信動作を行う毎に直流オフセット
電圧除去を行うことが望ましいが、直流オフセット電圧
の変化を考えると、必ずしも全ての受信動作毎に行う必
要はない。したがって、n回(n≧1)の受信動作毎に
検出結果の多数決により収束判定を行うようにしてもよ
い。
【0102】すなわち、受信電界強度の変化に応じて、
直流オフセット電圧除去の間隔nを可変とするようにし
てもよい。例えば、受信電界強度が高い場合、つまり直
流オフセット電圧に対して受信した無線信号の受信電界
強度が十分高い状態(感度に対して20dB以上)にあ
る場合、多少の直流オフセット電圧が変動しても受信特
性に影響しないので、間隔nを大きく設定する。ここ
で、受信電界強度は受信信号強度検出部19で検出可能
である。
【0103】また、温度変化に応じて直流オフセット電
圧除去の間隔nを可変とするようにしてもよい。例え
ば、温度変化を監視しておき、温度変化が大きい場合、
直流オフセット電圧調整を行う間隔nを小さく設定し、
温度変化が小さい場合、間隔nを大きく設定する。これ
により、温度変化に適切に対応することができる。そし
て、予め温度変化とそれによる直流オフセット電圧の変
化との関係、及び直流オフセット電圧の変化と受信特性
の劣化との関係を調べておくことにより、間隔nは設定
可能である。なお、温度の監視には、サーミスタなどが
用いられる。
【0104】このように、時間経過や受信電界強度、温
度変化に応じて直流オフセット電圧が変動する場合で
も、正確に直流オフセット電圧を除去することができ
る。
【0105】なお、上記実施形態では、PHSにおける
移動体通信装置の構成例を示したが、これに限定される
ものではなく、他のセルラー方式の移動体通信装置や無
線LANの端末装置などにも適宜用いることが可能であ
る。
【0106】上述した本実施形態では、1フレーム中に
複数の受信スロットが使用された無線信号を受信する場
合、特に連続して複数の受信スロットが使用された信号
を受信する場合であっても、ゼロIF受信機特有のベー
スバンド部に生じる直流オフセット電圧を容易に除去可
能であるため、受信誤り率を低減でき、安定した高速受
信動作を行うことができる。よって、高速のデータ通信
等においても良好な通信特性を確保できる。また、時間
経過や受信電界強度、温度変化に応じて直流オフセット
電圧が変動する場合でも、正確に直流オフセット電圧を
除去することができる。さらに、受信装置自体をフィル
タレスに構成することができ、集積化による小型化、低
コスト化が可能である。また、従来のスーパヘテロダイ
ン方式で用いられる検波手段を有効に活用できる。
【0107】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、1
フレーム中に複数の受信スロットが使用された無線信号
を受信する場合であっても、容易に直流オフセット電圧
を除去し、安定した高速受信動作を行うことが可能であ
る。また、時間経過や温度変化に応じて直流オフセット
電圧が変動する場合でも、正確に直流オフセット電圧を
除去することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る移動体通信装置の構成
を示す回路図である。
【図2】局部発振信号を出力する第1、第2及び第3の
局部発振部の具体的構成を示すブロック図である。
【図3】図1における直流オフセット電圧の検出に関連
した部分を抜き出して示した回路図である。
【図4】図1における無線信号を遮断する部分の構成を
抜き出して示した回路図である。
【図5】図1におけるDAコンバータ及びベースバンド
増幅器部分の構成を示す回路図である。
【図6】DAコンバータの構成を示す回路図である。
【図7】直流オフセット電圧除去動作を行う際の各動作
の変化を示すタイミングチャートである。
【図8】周波数の切り替え部分の構成を示す回路図であ
る。
【図9】電源がオフ状態になるまでの遮断時間及び電源
がオン状態になるまでの起動時間を示すタイミングチャ
ートである。
【図10】I信号側及びQ信号側で交互に直流オフセッ
ト電圧の検出・判定・除去する動作を繰り返す手順をテ
ーブルで示した図である。
【図11】従来の代表的なゼロIF受信機の構成例を示
す回路図である。
【図12】直流バイアス電圧の時間的変化を示すグラフ
である。
【図13】直流オフセット電圧除去部を有するゼロIF
受信機の構成例を示す回路図である。
【図14】直流オフセット電圧除去動作の処理手順を示
すフローチャートである。
【図15】PHSにおける信号フレームのフォーマット
を示す説明図である。
【符号の説明】
11 無線信号送受信部 12 高周波アナログ信号処理部 12c 電源スイッチ 14 第1の中間周波数信号処理部 16 第2の中間周波数信号処理部 17 第3の中間周波数信号処理部 19 受信信号強度検出部 21 直流オフセット電圧検出部 22 直流オフセット電圧判定部 23 直流オフセット電圧除去制御部 24 直流オフセット電圧除去量保持部 25a,26a,27a,28a DAコンバータ 25b,26b,27b,28b 減算器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇井 孝 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目3番1 号 松下通信工業株式会社内 (72)発明者 長瀬 幸一 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目3番1 号 松下通信工業株式会社内 Fターム(参考) 5K004 AA08 JA05 JD04 JE01 JF06 JJ09 5K020 DD05 DD23 EE04 EE05 FF04 GG01 GG23 LL06 5K028 AA01 BB04 CC02 DD02 FF13 HH05 PP00 SS14 TT01

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガード区間で仕切られた複数の受信スロ
    ットが1フレームに割り当てられた無線信号を受信する
    受信手段と、この受信した無線信号を処理する信号処理
    手段とを備えた無線受信装置において、 前記受信スロットのデータ信号区間以前の前記ガード区
    間に設定された第1のタイミングで、前記信号処理手段
    に生じた直流オフセット電圧を検出する直流オフセット
    電圧検出手段と、 前記第1のタイミング以降の第2のタイミングで、前記
    検出された直流オフセット電圧が所定範囲内であるか否
    かを判定する判定手段と、 前記判定結果に基づき、前記データ信号区間以後の前記
    ガード区間に設定された第3のタイミングで、前記直流
    オフセット電圧を調整する直流オフセット電圧調整手段
    とを備えたことを特徴とする無線受信装置。
  2. 【請求項2】 前記直流オフセット電圧検出手段は、1
    フレーム中に連続して使用された複数の前記受信スロッ
    トを受信する場合、前回の受信スロットと今回の受信ス
    ロットとを仕切る前記ガード区間に設定された第1のタ
    イミングで、前記直流オフセット電圧を検出することを
    特徴とする請求項1記載の無線受信装置。
  3. 【請求項3】 前記ガード区間内の前記第1のタイミン
    グ以前の第4のタイミングで、前記受信手段で受信され
    る無線信号を遮断する遮断手段を備え、 前記直流オブセット電圧検出手段は、前記無線信号の遮
    断時に前記オフセット電圧を検出することを特徴とする
    請求項2記載の無線受信装置。
  4. 【請求項4】 前記無線信号を直交変調した2つのベー
    スバンド信号に変換する直交変換手段を備え、 前記直流オフセット電圧検出手段は、前記直交変調した
    2つのベースバンド信号に対する前記直流オフセット電
    圧を交互に検出することを特徴とする請求項1記載の無
    線受信装置。
  5. 【請求項5】 前記直流オフセット電圧調整手段は、 前記信号処理手段の入力側に生じた第1の直流オフセッ
    ト電圧を除去するための第1の直流電圧を出力する第1
    のDAコンバータと、 前記出力された第1の直流電圧で前記信号処理手段の入
    力側の信号を減算する第1の減算手段と、 前記信号処理手段の出力側に生じた第2の直流オフセッ
    ト電圧を除去するための第2の直流電圧を出力する第2
    のDAコンバータと、 前記出力された第2の直流電圧で前記信号処理手段の出
    力側の信号を減算する第2の減算手段と、 前記判定手段による判定結果に基づき、前記第1及び第
    2のDAコンバータからそれぞれ出力される第1及び第
    2の直流電圧を制御する直流電圧制御手段と、 前記制御される前記第1及び第2の直流電圧の制御値を
    保持する制御値保持手段とを備えたことを特徴とする請
    求項1記載の無線受信装置。
  6. 【請求項6】 前記無線信号の遮断時に、この遮断側の
    出力インピーダンスの変動を緩衝する緩衝手段を備えた
    ことを特徴とする請求項3記載の無線受信装置。
  7. 【請求項7】 前記直流オフセット電圧調整手段は、受
    信スロット毎に予め設定された順序で、前記直交変調し
    た2つのベースバンド信号に対する前記直流オフセット
    電圧を時分割に調整することを特徴とする請求項4記載
    の無線受信装置。
  8. 【請求項8】 前記直流オフセット電圧調整手段は、予
    め設定した受信回数の受信スロットを受信した後、前記
    検出された直流オフセット電圧が前記所定範囲内に収束
    されていない回数が所定数以上である場合、前記直流オ
    フセット電圧を調整することを特徴とする請求項1記載
    の無線受信装置。
  9. 【請求項9】 前記無線信号の受信電界強度を検出する
    電界強度検出手段を備え、 前記直流オフセット電圧調整手段は、前記検出された受
    信電界強度が強い程、前記受信回数を多く設定すること
    を特徴とする請求項8記載の無線受信装置。
  10. 【請求項10】 周囲温度を検出する温度検出手段を備
    え、 前記直流オフセット電圧調整手段は、前記検出された周
    囲温度の変動が大きい程、前記受信回数を少なく設定す
    ることを特徴とする請求項8記載の無線受信装置。
  11. 【請求項11】 ガード区間で仕切られた複数の受信ス
    ロットが1フレームに割り当てられた無線信号を受信
    し、この受信した無線信号を処理する無線受信方法であ
    って、 前記受信スロットのデータ信号区間以前の前記ガード区
    間に設定された第1のタイミングで、信号処理手段にお
    いて生じた直流オフセット電圧を検出する検出ステップ
    と、 前記第1のタイミング以降の第2のタイミングで、前記
    検出された直流オフセット電圧が所定範囲内であるか否
    かを判定する判定ステップと、 前記判定結果に基づき、前記データ信号区間以後の前記
    ガード区間に設定された第3のタイミングで、前記直流
    オフセット電圧を調整する調整ステップとを有すること
    を特徴とする無線受信方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2004071040A1 (ja) * 2003-02-06 2004-08-19 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha A/dコンバータのオフセット補正回路
JP2006254289A (ja) * 2005-03-14 2006-09-21 Nec Corp Dcオフセット除去制御方法および送受信装置

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