JP2003527043A - 直交装置におけるミスマッチの補償 - Google Patents
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Abstract
Description
素を備える直交装置に関する。 また、本発明は、かかる直交装置を備える受信機、送信機、トランシーバ、変
調器又は復調器、及び直交装置における同相信号経路と直交信号経路の間のミス
マッチの影響を低減するための方法に関する。
s for High-Performance Analog Front Ends of Fully Integrated Receivers”
,IEEE Transaction on Circuits and Systems-II: Analog and Digital Signal
Processing, Vol.45,No.3,March 1998,pp269-282と題された論文から知られてい
る。
なRF受信機において、周波数のダウンコンバージョンは、希望信号の下及び上
側波帯がゼロ周波数で互いに積み重なるのを防ぐために、直交構成において実行
される。
場合、復調経路におけるマッチングは、希望信号に対して相対的に映される信号
がどのくらい良好に抑圧されるかを判定するものである。
又はイメージリジェクションフィルタの構成による特別な抑圧手段が必要となる
可能性がある。これは、上記映された信号が希望信号よりも大きな振幅を有する
ことがあり得るためである。不十分なミラー抑圧から生じるクロストークは、移
動体電話機におけるような現在の電話機では非常に望まれないものであり、その
性能が劣化する。
及び直交信号経路の構成要素の可能性のあるミスマッチに依存しない直交装置を
提供することにある。
とを交換するためのスイッチング手段を備えていることを特徴としている。した
がって、本発明による方法は、信号経路における同相信号と直交信号を交換する
ことで、かかるミスマッチの影響が低減されることを特徴とする。
るミスマッチから生じる不利な振幅及び位相誤差の影響は、交互のスイッチング
により低減することができる。すなわち、同相経路及び直交経路のそれぞれに供
給される対応する同相信号及び直交信号を交換することである。
な各種の直交通信装置に適用することができ、その特性は、スイッチング手段の
製造により容易に改良することができる。
器、フィルタ、混合器、デジタル−アナログ変換器(DAC)又はアナログ−デ
ジタル変換器(ADC)等のような変換器を備えていることを特徴としている。
明細書で開示されるスイッチング技術を適用することにより低減することができ
る。
路、並びに同相帰還信号と直交帰還信号を交換するための帰還経路におけるD/
A変換器を有するシグマ−デルタA/D変換器であることを特徴としている。
とができる。したがって、同相及び直交帰還経路のそれぞれにおいて存在する振
幅及び位相ミスマッチのような、ミスマッチの影響が補償される。
ためにスイッチング手段が設けられることを特徴とする直交装置に適用すること
ができる。特に、シグマ−デルタA/D変換器において、このデータに依存する
交換は、排他的論理和に基づいて行われる。
影響が低減され、有利なことに、交換周波数の周辺に存在する量子化雑音の信号
帯域に帰還する混合とならない。したがって、画像帯域から信号帯域への漏洩が
ない。信号のデータ依存交換による影響は、変調器の出力スペクトルが直交する
経路の両者について等しい小さな位相ターンを示すことである。
スイッチング周波数で行われることを特徴とする。 このようにして、スイッチング周波数は実際の同相及び直交信号の周波数に干
渉しなくなる。
ことができる。したがって、本発明は、直交装置が、同相及び直交出力ビットス
トリームを生成するシグマデルタ変調器であり、該出力ビットストリームからの
同相及び直交帰還信号が交換されることを特徴としている。
リームの周波数の倍数であるレートを有することを特徴としている。 これらの倍数は、割り算器の手段によるサンプリング周波数から容易に生成す
ることができる。
の内容に依存して行われる、本発明による方法の別の実施の形態においても可能
である。
が排他的論理和に基づいて行われる。したがって、前記同相及び直交信号はその
まま帰還されること、又は前記同相及び直交データの内容に依存して排他的論理
和で交換されて帰還されることが交互になることを特徴としている。
に説明される。ここで、同じ構成要素は同じ参照符号により参照される。
号経路と直交(Q)信号経路のそれぞれを示している装置1のいずれかの種類で
あってもよい。かかる直交装置1の例は、電話、特にモバイル又はセルラ電話の
ような通信装置において適用することができる変調器、復調器、混合器である。
路のそれぞれにおいて含まれる構成要素の電気的特性のために、結果的に得られ
る画像周波数の阻止は低い。これにより、通信装置にとって特に不要な信号帯域
間でのクロストークが生じる。
Qのそれぞれとして図に含まれ示されている増幅器、減衰器、フィルタ、変換器
等を備えている。原理的に、端子Inでの信号入力は同じである。しかし、ブロ
ック2I及び2Qの異なる電気的特性により、直交装置1の残りについて、入力
信号の振幅ミスマッチが生じる。
受信機に適用される場合、結果的に得られる入力信号間の振幅ミスマッチ及び位
相ミスマッチにより、信号帯域から該信号帯域の画像帯域への漏洩、及び該信号
帯域の画像帯域から信号帯域への漏洩が引き起こされる。かかる装置又は受信機
の各種の可能な実施の形態は、上述されたIEEEにおける論文において見ることが
できる。
段3が設けられており、図において示されている。可制御なスイッチは、手段3
の制御入力に関して制御信号Fswにより制御されている。
信号をそのまま左から右へ接続する。一方、他の制御状態において、I信号はQ
経路に接続され、Q信号はI経路に接続される。I信号とQ信号が制御される交
換は、I及びQ信号の内容が該交換により失われないような高速で行われる。
されるΣΔ変調器におけるような変調器に適用された場合、変調器の画像帯域か
ら信号帯域への漏洩、及び信号帯域から変調器の画像帯域への漏洩となるが、効
果的に低減される。
れぞれに設けられている。この混合器4I及び4Qは、I及びQ信号制御手段6
を介して制御信号入力Fswにそれぞれ接続される局部発振入力5I及び5Qをそ
れぞれ有している。混合器4I及び4Qは、I及びQ経路において可制御なスイ
ッチング手段3’を挿入することにより低減される位相及び振幅誤差を生じる。
号でI及びQ信号を混合するために、制御信号スイッチング手段6の同じ信号F
swにより制御される。このスイッチングにより、混合器4I及び4Qにおける位
相及び振幅ミスマッチの影響を低減することができる。なお、該低減の適切な機
能のために、利得/変換ブロック2I及び2Qが直交混合器4I及び4Qの前及
び又は後ろに接続されてもよい。
法と共に装置1をさらに説明するため、いわゆるシグマデルタ(ΣΔ)変調器と
して具体化され、例示される直交装置1を示している。
D変換器として使用することができ、直交ループフィルタ7、2つのA/D変換
器8I及び8Q、及び変調器の帰還ループにおいて接続される2つのD/A変換
器9I及び9Qを備えている。
kHzの信号帯域を画定している。この場合、ミスマッチの2つの主要な原因、
いわば入力Iin及びQinに関するI及びQ入力信号間の位相及び振幅ミスマッチ
が区別され(図1の方法及び装置により低減される)、及び変調器1の帰還ルー
プにおけるDA変換器9I及び9QからのI及びQ帰還信号の位相及び振幅ミス
マッチが区別される(図2の方法及び装置により処理される)。
及びQinに接続されるように、図1及び図2の実施の形態を結合することも可能
である。かかるミスマッチの両者により、画像帯域信号及び量子化雑音の信号帯
域に対して不要な漏洩が生じる。このようにもたらされるミスマッチの誤差は、
以下の実際例において例示されるように深刻である場合がある。
る。変調器入力信号は、−90dB程度に小さく、画像信号は40〜50dB程
度に大きい。この場合、信号帯域にリークする画像信号は、希望信号それ自身と
同様に強い。
イッチング手段3’’、3’’’によって、I及びQ経路を交換することにより
改善することができる。この場合、DACの制御入力10’、10’’に関する
制御は、I及びQデジタルデータに依存する。制御入力10’、10’’は、排
他的論理和手段11を介して、それぞれのデータI及びデータQ出力に接続され
る。
制御し、デジタルデータI及びQ信号の論理レベルが異なる場合にI帰還経路と
Q帰還経路を交換し、I及びQ信号が等しい場合にI帰還経路とQ帰還経路を交
換しない。これにより、DAC9I及び9Q間のミスマッチによる帰還経路にお
けるミスマッチは、データに依存して調節され、画像干渉及び量子化雑音の妨害
を低減することができる。
のであり、該ミスマッチの影響が低減される。これらDAC内部素子の例として
は、抵抗素子、容量素子、電流源及び/又は電圧源である。使用される素子の種
類は、DACに関連する特定の実現に依存する。
形例では、交換レートは、I及びQデータビットストリームのサンプル周期(T
)の最初の半分の間に、DAC9IはI帰還経路、DAC9QはQ帰還経路にあ
り、サンプル周期の次の半分の間に、DAC9IはQ帰還経路、DAC9QはI
帰還経路にある。このようにして、半ビット期間における平均ビット値は同じま
まである。
(RTZ)間隔を有する場合と同じ状況を示している。勿論、DACは、シング
ルDAC又はマルチビットDACであってもよい。
きたが、これらの実施の形態は、関連する装置及び方法の限定的な例として解釈
されることは決してないが、様々な変形例、特徴及び特許請求の範囲内に収容さ
れる特徴の結合を当業者であれば到達しうることを理解されるであろう。
である。
例示される直交装置を示す図である。
ビット値を示す図である。
ビット値を示す図である。
Claims (12)
- 【請求項1】 同相及び直交信号経路、並びにミスマッチを示す対応する信
号経路の構成要素を備える直交装置であって、 前記信号経路における同相信号と直交信号とを交換するためのスイッチング手
段を備えることを特徴とする直交装置。 - 【請求項2】 前記信号経路の構成要素は、増幅器、減衰器、フィルタ、混
合器、デジタル−アナログ(D/A)変換器又はアナログ−デジタル(A/D)
変換器等のような変換器を備える、ことを特徴とする請求項1記載の直交装置。 - 【請求項3】 前記直交装置は、同相及び直交帰還経路、並びに同相帰還信
号と直交帰還信号とを交換するための前記帰還経路におけるD/A変換器を有す
るシグマ−デルタA/D変換器である、ことを特徴とする請求項1又は2記載の
直交装置。 - 【請求項4】 前記スイッチング手段は、前記同相及び直交信号の同相及び
直交データに依存する交換を実行するために設けられる、ことを特徴とする請求
項1乃至3のいずれか記載の直交装置。 - 【請求項5】 前記データに依存する交換は、排他的論理和に基づいて行わ
れる、ことを特徴とする請求項3及び4記載の直交装置。 - 【請求項6】 請求項1乃至5のいずれか記載の直交装置を備える、通信装
置、受信機、送信機、トランシーバ、電話、混合器、変調器又は復調器。 - 【請求項7】 直交装置にける同相信号経路と直交信号経路の間のミスマッ
チの影響を低減するための方法であって、 前記ミスマッチの影響は、前記信号経路における同相信号と直交信号とを交換
することにより低減される、ことを特徴とする方法。 - 【請求項8】 前記交換は、前記同相及び直交信号の帯域幅を超えるスイッ
チング周波数で行われる、ことを特徴とする請求項7記載の方法。 - 【請求項9】 前記直交装置は、同相及び直交出力ビットストリームを生成
するシグマデルタ変調器であり、前記出力ビットストリームからの同相帰還信号
と直交帰還信号とが交換される、ことを特徴とする請求項7又は8記載の方法。 - 【請求項10】 前記交換は、前記ビットストリームのサンプリング周波数
の倍数であるレートを有する、ことを特徴とする請求項7乃至9のいずれか記載
の方法。 - 【請求項11】 前記同相信号と前記直交信号の前記交換は、該同相及び直
交データの内容に依存して行われる、ことを特徴とする請求項7乃至10のいず
れか記載の方法。 - 【請求項12】 前記同相信号経路と前記直交信号経路の前記交換は排他的
論理和に基づいており、前記同相及び直交信号がそのまま帰還されること、又は
前記同相及び直交信号が前記同相及び直交データの内容に依存して排他的論理和
で交換されて帰還されることが交互する、ことを特徴とする請求項7乃至11の
いずれか記載の方法。
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