【発明の詳細な説明】
本発明は請求項1の前半部に記載されたIF受信機に関するものである。さら
に、本発明はこのIF受信機に用いられる補正装置に関するものである。
イギリス国特許出願GB−A−2215544号から、特別のテスト信号を用
いて補正因子を決定する補正装置が知られている。ある時間中にこれらの補正因
子が一定になるものとしている。ある時間の経過後に、テスト信号がIFチュー
ナに供給されて新しい補正因子が決定される。例えば、温度変化、電源の変化、
入力信号の大きさ及び形態の変化及び構成素子の経時変化が予想される。既知の
IF受信機の欠点は、IF受信機が前もって知る必要のあるテスト信号又は基準
信号(例えば、キャリァトーン)を必要とすることであり、別の欠点としては補
正が一層不正確になり又は補正が不能になってしまうことである。既知のIF受
信機の別の欠点は、アルゴリズムに大きな数学的な複雑性をを導入することなく
周波数依存性について対処できないことである。
本発明の目的は、従来技術の欠点を解消するIF受信機及び補正装置を提供す
ることにある。
この目的を達成するため、本発明の一の思想は、請求項1に記載のIF受信機
を提供する。本発明の第2の思想は請求項4に記載の補正装置を提供する。
アナログ直角位相受信機を用いてIF周波数と混合される前に必要な画像フィ
ルタリングの機会が得られる。これは、Iパスと称される同相パス及びQパスと
称される直角パスを持たせることにより行われる。I及びQパスは同一の振幅を
有するように構成されるが、互いに90°の位相差を有している。アナログミキ
サを用いる場合、振幅のミス整合及び位相差の誤差が常時存在する。実際のアナ
ログフロントエンドにおいて、最大誤差は、振幅が約1dBでありIパスとQパ
スとの間の位相誤差は2°である。例えば、I信号の振幅はQ信号の振幅よりも
10%大きく、これらの信号間の位相差は90°ではなく89°である。この誤
差により、オリジナル信号の減衰した成分である所謂周波数クロストーク成分、
メリット(merit)及び0Hz付近で変動する複合成分(complex)
が生じてしまう。
零IFシステムにおいて、この周波数クロストーク成分は所望の信号帯域内に
戻る成分を有し、所望の信号自身から発生する。この周波数成分は位相誤差及び
振幅誤差に応じて25〜35dB減衰するので、通常は問題とはならない。しか
しながら、既知のIFシステムにおいては、所望の信号帯域内に戻る周波数クロ
ストーク成分は、1個(又はそれ以上の)隣接するチャネルから発生する。これ
ら隣接するチャネルの信号は所望の信号よりも一層強くなる可能性がある(シス
テムに応じて、65dBまで上昇する)。これにより、所望の信号帯域内の周波
数クロストーク成分が増大し、所望の信号自身よりも35dB強くなるおそれが
ある。このような状況下において、位相誤差及び振幅誤差を補正する必要がある
。例えば、ヒルベルト変換補正を有する補正装置は、テスト信号又は基準信号を
用いることなく振幅誤差及び位相誤差を補正することができる。
本発明の実施例は請求の範囲の従属項において規定する。
本発明の特徴及び選択的に用いることにより有益な付加的な特徴を図示した後
述する実施例を参照して明らかにする。
図1は補正装置を有するIF受信機の実施例を示すブロック線図であり、
図2は補正装置の詳細な構成を示すブロック線図であり、
図3は複素フィルタの理想的な伝達関数を示し、図3Aは正の周波数用のフィ
ルタの特性を示し図3Bは負の周波数用のフィルタの特性を示し、
図4は補正装置の種々の点における種々スペクトラムの一例を示す。
図1はローIF形のIFチューナIFTを示す。入力部Iにおいて、IFチュ
ーナは所望の信号と複数の隣接信号を含む入力信号並びにいわゆる制止信号(b
locked signal)をアンテナ(図示せず)から受信する。この信号
全体をミキサMIX1及びMIV2において混合する。ミキサMIX1は同相信
号IiをA/D変換器AD1に供給し、このA/D変換器AD1の出力を補正装
置CDの入力部に供給する。他方のミキサMIX2は信号Iqを第2のA/D変
換器AD2に供給する。このA/D変換器AD2はディジタル信号を補正装置の
第2の入力部に供給する。信号Ii及びIqはそれぞれフィルタを介して補正装
置に供給することができる。補正装置の出力部はIFチューナの出力部Oに結合
する。補正装置は位相及び振幅誤差を訂正する。
図2は、信号Iiを受信する第1の入力部I21及び信号Iqを受信する第2の入
力部I22を有する補正装置CD2の一例を示す。この適合型振幅補正手段の出力
信号はミキサMIXCD1を用いて信号Iと混合する。このミキサの出力は虚の
係数を有する正の周波数の信号を通過させる第1のパスフィルタF1及び虚の係
数を有する負の周波数の信号を通過させる第2のフィルタF2に供給され、入力
部I22は虚の係数を有する正の周波数の信号を通過させる第3のフィルタF3に
結合すると共に実の係数を有する負の周波数の信号を通過させる第4のフィルタ
F4に結合する。第1及び第3のフィルタF1,F3の出力は減算器において減
算する。第2及び第4のフィルタの出力部は加算器ADD1に結合する。減算器
SUB1の出力及び加算器ADD1の出力は位相補正手段FCに供給する。位相
補正器FCの出力はミキサMIXCD2に供給し、このミキサはその他方の入力
部において加算器ADD1の出力信号を受信する。減算器SUB1の出力及びミ
キサMIXCD2の出力は減算器SUB2に供給され、この減算器はその出力部
において差を発生する。減算器SUB2の出力部は補正装置CD2の出力部に結
合する。フィルタF1〜F4の係数は以下のように選択することができる。係数
F1=係数F4、及び係数F2=係数F3。
図3は複素フィルタの理想的な伝達を示し、図3aは正の周波数のフィルタを
示し図3bは負の周波数のフィルタを示す。
図4は補正装置の種々のステージにおける周波数スペクトラムの例を示し、各
ステージの番号は図2において図示する(図2参照)。実線は所望の周波数スペ
クトラムを示し、破線は不所望な周波数スペクトラムを示す。図4Bは正の周波
数フィルタF1を通過した後の周波数スペクトラムの例を示す。オリジナルのス
ペクトラム(図4A)の全ての正の信号成分はそのまま維持され負側のスペクト
ラムに匹敵している。図4において、周波数成分の絶対的大きさの過剰な部分(
overdue)だけが与えられている。図4Cにおいて、負のフィルタF4を
通過した後の周波数スペクトラムの例を示す。2個のフィルタの正確なメリット
伝達を用いると共に正のフィルタの実数枝路及び負のフィルタの虚数枝路を用い
ることにより、点3及び4の信号はもはや互いに位相シフトしていない。図2の
点3及び4における信号の大きさを決定することにより、点4における信号の大
きさが点3の信号の大きさよりも一層大きい場合不所望な信号は所望の信号より
も一層大きくなると結論づけることができる。この大きさの決定は、例えばRM
S値決定又はパワー決定を用いることにより行なうことができる。点4における
信号の大きさが点3の信号の大きさよりも一層大きい場合、別の補正が必要とな
る。補正ベクトルは、実際の周波数クロストークの良好な評価として2個の信号
の大きさを分割することにより計算することができる。不所望な信号を含む図2
の点4のQ枝路を適切に弱め、弱められた特性を、フィルタリングされた後の図
2の点3のI枝路の不所望な周波数クロストーク成分に対応させることができる
。これらの弱められたファクタはZと称される。IとQとの間のオリジナルの位
相差が90°よりも小さい場合、(3−5)が取られる必要がある。この理由は
、不所望なクロストークが不所望な信号と同一符号を有するからである。IとQ
との間のオリジナルの位相差が90°よりも大きい場合、(3+5)を取る必要
がある。この理由は不所望なクロストークが不所望な信号の符号とは反対の符号
を有するからである。最初において位相差が90°以上であるか又は90°より
も小さいか明瞭でないため、両方の可能性について検討する必要がある。
本発明によるIF受信機及び補正装置について実施例に基づいて説明した。当
業者は、本発明の範囲内において種々の変形を想到するであろう。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an IF receiver according to the first part of claim 1. Further, the present invention relates to a correction device used for the IF receiver. From GB-A-2215544, a correction device is known which determines a correction factor using a special test signal. It is assumed that these correction factors become constant during a certain time. After a certain time, a test signal is provided to the IF tuner to determine a new correction factor. For example, a change in temperature, a change in power supply, a change in the magnitude and form of an input signal, and a change with time in a component are expected. A disadvantage of the known IF receiver is that it requires a test or reference signal (eg, a carrier tone) that the IF receiver needs to know in advance, and another disadvantage is that the correction will be less accurate or That is, the correction becomes impossible. Another disadvantage of known IF receivers is that they cannot address frequency dependence without introducing significant mathematical complexity into the algorithm. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an IF receiver and a correction device which overcome the disadvantages of the prior art. In order to achieve this object, one aspect of the present invention provides an IF receiver according to claim 1. According to a second aspect of the present invention, there is provided a correction device according to claim 4. The necessary image filtering opportunities are obtained before being mixed with the IF frequency using an analog quadrature receiver. This is done by having an in-phase path called the I path and a quadrature path called the Q path. The I and Q paths are configured to have the same amplitude, but have a 90 ° phase difference from each other. When an analog mixer is used, there is always an amplitude mismatch and a phase difference error. In an actual analog front end, the maximum error is about 1 dB in amplitude and the phase error between the I and Q paths is 2 °. For example, the amplitude of the I signal is 10% greater than the amplitude of the Q signal, and the phase difference between these signals is 89 ° instead of 90 °. This error causes a so-called frequency crosstalk component, which is an attenuated component of the original signal, a merit, and a complex component that fluctuates around 0 Hz. In a zero IF system, this frequency crosstalk component has a component that falls back into the desired signal band and is generated from the desired signal itself. Since this frequency component is attenuated by 25 to 35 dB depending on the phase error and the amplitude error, it is not usually a problem. However, in known IF systems, the frequency crosstalk component returning into the desired signal band originates from one (or more) adjacent channels. The signals in these adjacent channels can be stronger than the desired signal (up to 65 dB depending on the system). As a result, the frequency crosstalk component in the desired signal band increases, and may be 35 dB stronger than the desired signal itself. Under such circumstances, it is necessary to correct the phase error and the amplitude error. For example, a correction device with Hilbert transform correction can correct for amplitude and phase errors without using a test signal or a reference signal. Embodiments of the invention are defined in the dependent claims. Features of the present invention and additional features that may be beneficial for optional use will be apparent with reference to the following illustrated embodiments. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an IF receiver having a correction device, FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of the correction device, and FIG. 3 shows an ideal transfer function of a complex filter. 3A shows the characteristics of a filter for a positive frequency, FIG. 3B shows the characteristics of a filter for a negative frequency, and FIG. 4 shows an example of various spectra at various points of the correction device. FIG. 1 shows a low IF type IF tuner IFT. At input I, the IF tuner receives an input signal containing the desired signal and a plurality of adjacent signals, as well as a so-called blocked signal from an antenna (not shown). This entire signal is mixed in mixers MIX1 and MIV2. The mixer MIX1 is a phase signal I i is supplied to the A / D converter AD1, and supplies the output of the A / D converter AD1 to the input of the correction device CD. The other mixer MIX2 supplies the signal Iq to the second A / D converter AD2. This A / D converter AD2 supplies a digital signal to a second input of the correction device. The signals I i and I q can each be supplied to a correction device via a filter. The output of the correction device is coupled to the output O of the IF tuner. The correction device corrects the phase and amplitude errors. FIG. 2 shows an example of a correction device CD2 having a first input I 21 for receiving the signal I i and a second input I 22 for receiving the signal Iq . The output signal of the adaptive amplitude correction means is mixed with the signal I using the mixer MIXCD1. The output of this mixer is supplied to a first pass filter F1 which passes a signal of a positive frequency having an imaginary coefficient and a second filter F2 which allows a signal of a negative frequency having an imaginary coefficient to pass therethrough. 22 is coupled to a third filter F3 that passes a positive frequency signal having an imaginary coefficient, and is coupled to a fourth filter F4 that passes a negative frequency signal having a real coefficient. Outputs of the first and third filters F1 and F3 are subtracted in a subtractor. The outputs of the second and fourth filters are coupled to an adder ADD1. The output of the subtractor SUB1 and the output of the adder ADD1 are supplied to the phase correction means FC. The output of the phase corrector FC is supplied to a mixer MIXCD2, which receives at its other input the output signal of the adder ADD1. The output of the subtractor SUB1 and the output of the mixer MIXCD2 are supplied to a subtractor SUB2, which produces a difference at its output. The output of the subtractor SUB2 is coupled to the output of the correction device CD2. The coefficients of the filters F1 to F4 can be selected as follows. Coefficient F1 = coefficient F4 and coefficient F2 = coefficient F3. FIG. 3 shows the ideal transmission of a complex filter, FIG. 3a shows a filter with a positive frequency, and FIG. 3b shows a filter with a negative frequency. FIG. 4 shows examples of frequency spectra at various stages of the correction apparatus, and the numbers of the respective stages are shown in FIG. 2 (see FIG. 2). The solid line indicates the desired frequency spectrum, and the dashed line indicates the undesired frequency spectrum. FIG. 4B shows an example of the frequency spectrum after passing through the positive frequency filter F1. All the positive signal components of the original spectrum (FIG. 4A) are maintained and are comparable to the negative spectrum. In FIG. 4, only the excess of the absolute magnitude of the frequency components is given. FIG. 4C shows an example of the frequency spectrum after passing through the negative filter F4. By using the exact merit transfer of the two filters and using the real branch of the positive filter and the imaginary branch of the negative filter, the signals at points 3 and 4 are no longer phase shifted with respect to each other. By determining the magnitude of the signal at points 3 and 4 in FIG. 2, if the magnitude of the signal at point 4 is greater than the magnitude of the signal at point 3, the unwanted signal will be greater than the desired signal. We can conclude. The determination of the magnitude can be performed by using, for example, RMS value determination or power determination. If the magnitude of the signal at point 4 is much larger than the magnitude of the signal at point 3, another correction is needed. The correction vector can be calculated by dividing the magnitude of the two signals as a good estimate of the actual frequency crosstalk. The Q branch at point 4 in FIG. 2 containing the undesired signal is appropriately weakened and the weakened characteristic corresponds to the undesired frequency crosstalk component of the I branch at point 3 in FIG. 2 after being filtered. Can be done. These weakened factors are called Z. If the original phase difference between I and Q is less than 90 °, (3-5) needs to be taken. The reason for this is that the unwanted crosstalk has the same sign as the unwanted signal. If the original phase difference between I and Q is greater than 90 °, (3 + 5) must be taken. The reason for this is that the unwanted crosstalk has a sign opposite to that of the unwanted signal. Since the phase difference is initially not clear or more than 90 ° or less than 90 °, both possibilities need to be considered. The IF receiver and the correction device according to the present invention have been described based on the embodiments. Those skilled in the art will recognize various modifications within the scope of the present invention.