JP2009005088A - Receiver - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、マルチモードまたはマルチバンドに対応可能な無線通信装置に適用される受信機に関するものである。 The present invention relates to a receiver applied to a wireless communication apparatus that can support multimode or multiband.
一般に、無線通信装置においてマルチモードまたはマルチバンドに対応するためには、それぞれの機能を有する複数の無線通信装置を準備する必要がある。しかし、複数の無線通信装置を準備すると、機器の大型化やコストの増大を招くという問題があるため、マルチモードまたはマルチバンドに対応可能な無線通信装置を実現するためには、ソフトウェア無線技術を用いた受信機を開発する必要がある。 In general, in order to support multimode or multiband in a wireless communication apparatus, it is necessary to prepare a plurality of wireless communication apparatuses having respective functions. However, since a plurality of wireless communication devices are prepared, there is a problem that the size of the device is increased and the cost is increased. In order to realize a wireless communication device that can support multimode or multiband, software wireless technology is used. It is necessary to develop the receiver used.
理想的なソフトウェア無線の受信機は、アンテナに直結するAD変換器と、ディジタル信号処理部との組み合わせにより構成され得る。しかし、このような構成では、高レベルの妨害波がアンテナ端から入力された場合に、AD変換器で入力信号が飽和するので、希望信号を正確に再生することができない。このため、受信機には、AD変換器の前段に妨害波を減衰するためのブロッキングフィルタを設ける必要がある。 An ideal software defined radio receiver can be configured by a combination of an AD converter directly connected to an antenna and a digital signal processing unit. However, in such a configuration, when a high-level interference wave is input from the antenna end, the input signal is saturated by the AD converter, so that the desired signal cannot be accurately reproduced. For this reason, it is necessary to provide the receiver with a blocking filter for attenuating the interference wave before the AD converter.
図6は一般的な受信機の構成を示すブロック図である。
図6において、受信機は、信号を受信するアンテナ101と、アンテナ101を介した受信信号を増幅する低雑音増幅部102と、低雑音増幅部102の出力信号に対して周波数変換を行う周波数変換部103と、周波数変換部103の出力信号に対して妨害波の除去処理を行うブロッキングフィルタ104と、ブロッキングフィルタ104の出力信号に対してAD変換を行うAD変換部105と、AD変換部105の出力信号に対して復調処理を行う復調部106とにより構成されている。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a general receiver.
In FIG. 6, the receiver includes an
ソフトウェア無線においては、希望信号の帯域がシステムごとに変化するうえ、妨害波が位置する周波数もシステムごとに異なる。したがって、図6に示したソフトウェア無線の受信機においては、ブロッキングフィルタ104の特性を可変化することが必須条件となる。
In software defined radio, the band of the desired signal varies from system to system, and the frequency at which the jamming wave is located varies from system to system. Therefore, in the software defined radio receiver shown in FIG. 6, it is essential to vary the characteristics of the
特性が可変のフィルタとしては、電圧電流変換部と、スイッチおよびキャパシタとにより構成されるフィルタが考えられる。この場合、フィルタの特性は、キャパシタの容量や充電されるキャパシタの個数、または、スイッチを制御するクロック周波数によって決定される。つまり、キャパシタの容量や充電するキャパシタの個数、クロック周波数を変更することによって、フィルタの周波数応答を変えることができる。 As a filter with variable characteristics, a filter composed of a voltage-current converter, a switch, and a capacitor can be considered. In this case, the characteristics of the filter are determined by the capacitance of the capacitor, the number of capacitors to be charged, or the clock frequency for controlling the switch. That is, the frequency response of the filter can be changed by changing the capacitance of the capacitor, the number of capacitors to be charged, and the clock frequency.
上記のような可変特性のフィルタとしては、従来から、サンプリングフィルタ(以下、単に「フィルタ」ともいう)が知られている(たとえば、特許文献1、非特許文献1参照)。
図7は特許文献1に記載されたサンプリングフィルタの構成を概略的に示すブロック図である。
A sampling filter (hereinafter, also simply referred to as “filter”) has been known as a variable characteristic filter as described above (see, for example,
FIG. 7 is a block diagram schematically showing the configuration of the sampling filter described in
図7において、サンプリングフィルタは、入力される電圧信号に対して電圧電流変換を行う電圧電流変換部201と、電圧電流変換部201の出力電流に対して電荷を充放電する充放電部202と、充放電部202の出力信号を読み出すためのキャパシタ203とにより構成されている。
充放電部202は、複数のスイッチおよびキャパシタ(図8参照)により構成されており、フィルタの伝達関数H(z)は、キャパシタの構成およびスイッチの制御によって決定される。
In FIG. 7, the sampling filter includes a voltage /
The charging /
図8は図7内の充放電部202の具体的構成例を示す回路図である。
図8に示すサンプリングフィルタは、入力信号に対して平均化処理と間引き処理を行うフィルタであり、入力信号に対するクロック周波数をfsとした場合、2サンプルの入力信号に対して平均化処理を行い、その平均値をサンプル周波数fs/2として出力する。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a specific configuration example of the charging /
The sampling filter shown in FIG. 8 is a filter that performs an averaging process and a thinning process on the input signal. When the clock frequency for the input signal is fs, the sampling process is performed on the input signal of 2 samples. The average value is output as the sample frequency fs / 2.
図8において、サンプリングフィルタは、電圧信号を取り込むための入力端子301と、入力端子301から入力された電圧信号を電圧電流変換する電圧電流変換部201と、電圧電流変換部201の出力電流によって電荷を充電するためのキャパシタ303〜306と、電圧電流変換部201とキャパシタ303〜306との間に位置して電圧電流変換部201の出力電流が入力されるキャパシタを選択するためのスイッチ307〜310と、キャパシタ303〜306の充電電荷とともに電荷共有するためのキャパシタ203と、キャパシタ303〜306とキャパシタ203との間に位置してキャパシタ203と電荷共有するキャパシタを選択するためのスイッチ312〜315と、キャパシタ203に電荷が充電されることによって生じる電位差を出力信号とするための出力端子316と、キャパシタ303〜306に充電された電荷を放電して次の充電を可能にするためのスイッチ317〜320とを備えている。
In FIG. 8, the sampling filter has an
充放電部202は、キャパシタ303〜306と、スイッチ307〜310、312〜315および317〜320とにより構成されている。なお、図7、図8では、便宜的に、キャパシタ203を充放電部202とは別構成で示しているが、キャパシタ203は、実質的に充放電部202の機能に含まれている。
The charging /
また、充放電部202内において、キャパシタ303、304と、スイッチ307、308、312、313、317、318とは、第1キャパシタバンクを構成しており、キャパシタ305、306と、スイッチ309、310、314、315、319、320とは、第2キャパシタバンクを構成している。
第1キャパシタバンクおよび第2キャパシタバンクは、並列に構成されており、キャパシタ203に対して交互に接続されて電荷共有が行われる。
In the charging /
The first capacitor bank and the second capacitor bank are configured in parallel, and are alternately connected to the
次に、図9および図10を参照しながら、図8に示した従来のサンプリングフィルタの動作について説明する。
図9は充放電部202の動作を示すタイミングチャートであり、スイッチ307〜310、312〜315、317〜320のオン/オフ状態の遷移を、各スイッチのオン/オフ状態とサンプル時間(1、2、・・・、24)と関連付けて示している。なお、図9において、1サンプル時間は、1/fs(=クロック周期)を表している。
Next, the operation of the conventional sampling filter shown in FIG. 8 will be described with reference to FIGS.
FIG. 9 is a timing chart showing the operation of the charging /
図10は各キャパシタ303〜306、203に充電される電荷を示す説明図であり、電圧電流変換部201の出力電流によって、サンプル時間ごとに各キャパシタに充電される電荷Qk(kはサンプル時間)を表している。
図10において、C303〜C306、C203は、ぞれぞれ、各キャパシタ303〜306、203に対応しており、白枠は電荷共有による放電(信号読み出し)を表し、灰色枠は電荷共有による充電を表している。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing the charges charged in the
In FIG. 10, C303 to C306 and C203 respectively correspond to the
また、図10内の充電量を表す式において、係数Aは、A=(2Cr+Cout)/Coutであり、係数Crは、Cr=C303=・・・=C306であり、係数Coutは、Cout=C203である。 In the expression representing the charge amount in FIG. 10, the coefficient A is A = (2Cr + Cout) / Cout, the coefficient Cr is Cr = C303 =... = C306, and the coefficient Cout is Cout = C203. It is.
まず、図9に示すサンプル時間1においては、電圧電流変換部201に接続されているスイッチ307〜310のうち、スイッチ307のみがオン状態であり、他のスイッチ308〜310はオフ状態である。したがって、入力端子301から入力された電圧信号は、電圧電流変換部201で出力電流に変換されて、第1キャパシタバンク内のキャパシタ303に入力され、キャパシタ303に電荷が充電される。
First, in the
また、サンプル時間2においては、スイッチ308のみがオン状態であり、他のスイッチ307、309、310はオフ状態である。したがって、入力端子301から入力された電圧信号は、電圧電流変換部201で出力電流に変換されて、第1キャパシタバンク内のキャパシタ304に入力され、キャパシタ304に電荷が充電される。
Further, at the
さらに、サンプル時間3においては、スイッチ309のみがオン状態であり、他のスイッチ307、308、310はオフ状態である。したがって、入力端子301から入力された電圧信号は、電圧電流変換部201で出力電流に変換されて、第2キャパシタバンク内のキャパシタ305に入力され、キャパシタ305に電荷が充電される。
Further, at the
一方、第1キャパシタバンク内では、スイッチ312、313がオン状態となることによって、電荷が充電されているキャパシタ303、304がキャパシタ203に接続されるので、サンプル時間1、2においてキャパシタ303、304に充電された電荷は、キャパシタ203とともに電荷共有される。
このとき、キャパシタ303〜306の容量をCr[F]とし、キャパシタ203の容量をCout[F]とした場合、キャパシタ203に充電される電荷Q203は、以下の式(1)のように表すことができる。
On the other hand, in the first capacitor bank, when the
At this time, when the capacitance of the
Q203=(Q1+Q2)*α ・・・(1) Q203 = (Q1 + Q2) * α (1)
ただし、式(1)内のαは、以下の式(2)のように固定値で表すことができる。 However, (alpha) in Formula (1) can be represented by a fixed value like the following formula | equation (2).
α=Cout/(2Cr+Cout) ・・・(2) α = Cout / (2Cr + Cout) (2)
これにより、サンプル時間1、2での電圧電流変換部201の出力電流の平均化処理が行われ、その平均値がキャパシタ203に電荷として充電され、キャパシタ203の充電によって生じる電位差が、サンプル時間3での出力信号として出力端子316から出力される。
As a result, the averaging process of the output current of the voltage-
キャパシタ203との電荷共有後は、スイッチ317、318がオン状態となることにより、キャパシタ303、304に充電されている電荷は放電され、次の充電が可能な状態となる。
After the charge sharing with the
上記一連の動作は、第1キャパシタバンクと第2キャパシタバンクとにおいて、交互に行われる。
つまり、第1キャパシタバンクのキャパシタ303、304とキャパシタ203とが接続されて電荷共有が行われている間は、第2キャパシタバンクにおいて、電圧電流変換部201の出力電流がキャパシタ305、306に順次充電される。
The above series of operations are alternately performed in the first capacitor bank and the second capacitor bank.
That is, while the
逆に、第1キャパシタバンクにおいて、電圧電流変換部201の出力電流がキャパシタ303、304に順次充電されている間は、第2キャパシタバンクにおいて、キャパシタ305、306とキャパシタ203とが接続されて電荷共有が行われる。
つまり、上述のフィルタは、入力信号の2サンプル分に対して平均化処理を行い、2サンプルごとに平均値を出力するフィルタであることが分かる。
On the contrary, while the output current of the voltage-
That is, it can be seen that the above-described filter is an filter that performs an averaging process on two samples of the input signal and outputs an average value every two samples.
この場合、フィルタ出力信号の周波数応答特性は、図11に示すように、サンプル周波数fs/2ごとに急峻な減衰のヌル点を持つ特性となる。
なお、各キャパシタバンクにおけるキャパシタ数を増やすことによって、平均化処理の対象となるサンプル数を増大変更することが可能である。また、平均化サンプル数を大きく設定することによって、フィルタ出力信号の周波数応答特性は、さらに狭帯域な低域通過特性(サンプル周波数fs/2以下の特性に注目した場合)となる。
つまり、上述のサンプリングフィルタは、充電するキャパシタ数によって、周波数応答特性の可変設定が可能なフィルタである。また、図8に示すフィルタの伝達関数H(z)は、以下の式(3)のように表すことができる。
In this case, the frequency response characteristic of the filter output signal has a steep attenuation null point for each sample frequency fs / 2, as shown in FIG.
It is possible to increase and change the number of samples to be subjected to the averaging process by increasing the number of capacitors in each capacitor bank. In addition, by setting the number of averaged samples large, the frequency response characteristic of the filter output signal becomes a narrow band low-pass characteristic (when attention is paid to a characteristic having a sampling frequency of fs / 2 or less).
That is, the sampling filter described above is a filter that can variably set the frequency response characteristics depending on the number of capacitors to be charged. Further, the transfer function H (z) of the filter shown in FIG. 8 can be expressed as the following equation (3).
H(z)=1+1/z ・・・(3) H (z) = 1 + 1 / z (3)
式(3)から、図8に示すフィルタは、伝達関数H(z)の係数が実数である実数型サンプリングフィルタと呼ばれ、そのフィルタ特性は、クロック周波数fsごとに同じ特性を有する。
また、図11から明らかなように、周波数0〜fsのフィルタ特性は、サンプル周波数fs/2に関して線対称となる。
From the equation (3), the filter shown in FIG. 8 is called a real sampling filter in which the coefficient of the transfer function H (z) is a real number, and the filter characteristic is the same for each clock frequency fs.
Further, as is clear from FIG. 11, the filter characteristics of
一方、従来から、周波数0〜fsにおけるフィルタ特性がサンプル周波数fs/2に対して非対称であって、伝達関数の係数が複素数である複素型サンプリングフィルタも知られている(たとえば、非特許文献2参照)。
On the other hand, conventionally, a complex sampling filter in which the filter characteristics at
図12は非特許文献2に示される複素型サンプリングフィルタの構成を概略的に示すブロック図である。
図12において、サンプリングフィルタは、同相成分のI信号が入力される電圧電流変換部701と、直交成分のQ信号が入力される電圧電流変換部702と、電圧電流変換部701、702の出力電流に対して電荷を充放電する充放電回路部703と、同相成分の出力信号を読み出すためのキャパシタ710と、直交成分の出力信号を読み出すためのキャパシタ711とにより構成されている。なお、キャパシタ710、711は、充放電回路部703の機能に含まれる。
FIG. 12 is a block diagram schematically showing the configuration of the complex sampling filter shown in
In FIG. 12, the sampling filter includes a voltage /
充放電回路部703は、電圧電流変換部701の出力電流に対して電荷を充放電する充放電部704、705と、電圧電流変換部702の出力電流に対して電荷を充放電する充放電部706、707と、充放電部704、706の各出力信号に対して等価的にマイナス側に重み付けされた信号を加算して同相成分の信号として出力するための減算部708と、充放電部705、707の出力信号を加算して直交成分の信号として出力するための加算部709とにより構成されている。
The charging / discharging
充放電部704、707は、それぞれ伝達関数がHre(z)で表される同一の回路構成からなり、充放電部705、706は、それぞれ伝達関数がHim(z)で表される同一の回路構成からなる。
充放電部704〜707は、複数のスイッチおよびキャパシタ(図13参照)により構成されており、伝達関数Hre(z)およびHim(z)は、各キャパシタの構成および各スイッチの制御によって決定される。
The charging / discharging
Charging / discharging
図12に示す複素型サンプリングフィルタは、同相成分のI信号と直交成分のQ信号とが相互的に加算し合うような構成を有する。
ここで、上記複素型サンプリングフィルタの伝達関数Hre(z)およびHim(z)について、充放電回路部703の伝達関数H(z)が、以下の式(4)で表される場合を例にとって説明する。
The complex sampling filter shown in FIG. 12 has a configuration in which an in-phase component I signal and a quadrature component Q signal are added together.
Here, with respect to the transfer functions Hre (z) and Him (z) of the complex sampling filter, a case where the transfer function H (z) of the charge /
H(z)=1+(0.5+0.5*j)/z ・・・(4) H (z) = 1 + (0.5 + 0.5 * j) / z (4)
このとき、伝達関数H(z)の充放電回路部703を構成する各充放電部704〜707に対する伝達関数Hre(z)、Him(z)は、以下の式(5)、(6)のように表すことができる。
At this time, the transfer functions Hre (z) and Him (z) for the charge /
Hre(z)=1+0.5/z ・・・(5)
Him(z)=0.5/z ・・・(6)
Hre (z) = 1 + 0.5 / z (5)
Him (z) = 0.5 / z (6)
図13は図12のサンプリングフィルタの具体例構成例を示す回路図である。
図13に示す複素型サンプリングフィルタは、入力される同相成分のI信号と直交成分のQ信号とに対して、重み付けを持つ平均化処理および間引き処理を行うフィルタであり、入力信号に対するクロック周波数をfsとした場合に、入力されるI信号およびQ信号の2サンプルに対して、重み付けを与えて平均化処理を行い、平均値をサンプル周波数fs/2で出力する。
FIG. 13 is a circuit diagram showing a specific configuration example of the sampling filter of FIG.
The complex sampling filter shown in FIG. 13 is a filter that performs averaging processing and decimation processing with weighting on an input in-phase component I signal and a quadrature component Q signal. When fs is set, weighting is applied to the two samples of the input I signal and Q signal to perform averaging processing, and the average value is output at the sample frequency fs / 2.
図13において、複素型サンプリングフィルタは、同相成分のI信号を取り込むための入力端子801と、入力端子801から入力された電圧信号を電圧電流変換する電圧電流変換部701と、電圧電流変換部701の出力電流によって電荷を充電するためのキャパシタ803〜808と、電圧電流変換部701とキャパシタ803〜808との間に位置して電圧電流変換部701の出力電流が入力されるキャパシタを選択するためのスイッチ809〜814とを備えている。
In FIG. 13, the complex sampling filter includes an
また、複素型サンプリングフィルタは、直交成分のQ信号を取り込むための入力端子815と、入力端子815から入力された電圧信号を電圧電流変換する電圧電流変換部702と、電圧電流変換部702の出力電流によって電荷を充電するためのキャパシタ817〜822と、電圧電流変換部702とキャパシタ817〜822との間に位置して、電圧電流変換部702の出力電流が入力されるキャパシタを選択するためのスイッチ823〜828とを備えている。
Further, the complex sampling filter includes an
また、複素型サンプリングフィルタは、キャパシタ803、804、806、807、819、822の充電電荷とともに電荷共有するためのキャパシタ710と、キャパシタ805、808、817、818、820、821の充電電荷とともに電荷共有するためのキャパシタ711と、キャパシタ803、804、806、807、819、822とキャパシタ710との間に位置してキャパシタ710とともに電荷共有するキャパシタを選択するためのスイッチ831、832、834、835、839、842と、キャパシタ805、808、817、818、820、821とキャパシタ711との間に位置してキャパシタ711とともに電荷共有するキャパシタを選択するためのスイッチ833、836、837、838、840、841とを備えている。
In addition, the complex sampling filter includes a
さらに、複素型サンプリングフィルタは、キャパシタ819とキャパシタ710との間に位置してキャパシタ819に充電された電荷に対して等価的にマイナス側の重み付けをする変換部843と、キャパシタ822とキャパシタ710との間に位置してキャパシタ822に充電された電荷に対して等価的にマイナス側の重み付けをする変換部844と、キャパシタ710に電荷が充電されることによって生じる電位差を同相成分の信号として出力するための出力端子845と、キャパシタ711に電荷が充電されることによって生じる電位差を直交成分の信号として出力するための出力端子846と、キャパシタ803〜808、817〜822に充電された電荷を放電して次の充電を可能にするためのスイッチ847〜858とを備えている。
Further, the complex sampling filter is located between the capacitor 819 and the
充放電部704は、キャパシタ803、804、806、807と、スイッチ809、810、812、813、831、832、834、835、847、848、850、851とにより構成され、充放電部705は、キャパシタ805、808と、スイッチ811、814、833、836、849、852とにより構成される。
The charging / discharging
また、充放電部706は、キャパシタ819、822と、スイッチ825、828、839、842、855、858とにより構成され、充放電部707は、キャパシタ817、818、820、821と、スイッチ823、824、826、827、837、838、840、841、853、854、856、857とにより構成される。
充放電部704、706は、キャパシタ710と電荷共有され、充放電部705、707は、キャパシタ711と電荷共有される。
The charging / discharging
The charge /
次に、図14および図15を参照しながら、図12および図13に示した従来のサンプリングフィルタの動作について説明する。
図14は充放電回路部703の動作を示すタイミングチャートであり、前述(図9参照)と同様に、スイッチ809〜814、823〜828、831〜842、847〜858のオン/オフ状態の遷移を、各スイッチのオン/オフ状態とサンプル時間(1、2、・・・、24)と関連付けて示している。
Next, the operation of the conventional sampling filter shown in FIGS. 12 and 13 will be described with reference to FIGS.
FIG. 14 is a timing chart showing the operation of the charge /
図15は各キャパシタに充電される電荷を示す説明図であり、電圧電流変換部701の出力電流によって、サンプル時間ごとに各キャパシタ803〜808に充電される電荷Qki(kはサンプル時間)と、電圧電流変換部702の出力電流によって、サンプル時間ごとに各キャパシタ817〜822に充電される電荷をQkq(kはサンプル時間)と、キャパシタ710、711に充電される電荷とを示している。
FIG. 15 is an explanatory diagram showing the charge charged in each capacitor, and the charge Qki (k is the sample time) charged in each
図15において、C803〜C808、C817〜C822、C710、C711は、それぞれ、各キャパシタ803〜808、817〜822、710、711に対応しており、白枠は電荷共有による放電(信号読み出し)を表し、灰色枠は電荷共有による充電を表している。
In FIG. 15, C803 to C808, C817 to C822, C710, and C711 correspond to the
また、図15内の充電量を表す式において、係数Aは、A=(3Cr+Cout)/Coutであり、係数Crは、Cr=C803=・・・=C817であり、係数Coutは、Cout=C710=C711である。 15, the coefficient A is A = (3Cr + Cout) / Cout, the coefficient Cr is Cr = C803 =... = C817, and the coefficient Cout is Cout = C710. = C711.
図13のサンプリングフィルタに対して、図14のスイッチ制御を行うことにより、図15のように、伝達関数H(z)を実現可能なことが確認することができる。
この場合、フィルタ特性は、図16に示すように、周波数0〜fsにおいて、サンプル周波数fs/2に対して非対称であり、伝達関数の係数は複素数である。
ソフトウェア無線の受信機は、上述の特性可変のフィルタを備えた受信機によって実現される。
By performing the switch control of FIG. 14 on the sampling filter of FIG. 13, it can be confirmed that the transfer function H (z) can be realized as shown in FIG.
In this case, as shown in FIG. 16, the filter characteristic is asymmetric with respect to the sample frequency fs / 2 at
The software defined radio receiver is implemented by a receiver including the above-described variable characteristic filter.
従来のサンプリングフィルタを備えた受信機は、周波数変換を行う手段として直交ミキサを用いた場合に、同相成分と直交成分とのゲイン差や、同相成分と直交成分とに対するローカル信号の非直交性により、直交ミキサにおける同相成分と直交成分とのバランスの不完全さが生じて、受信信号の同相成分と直交成分とに振幅誤差や直交誤差が生じる場合があり、この結果、受信信号が歪み、受信性能が劣化するという課題があった。
また、複素型サンプリングフィルタを備えた受信機の場合には、フィルタリングにおいて同相成分と直交成分とが互いに加算し合う構成であることから、振幅誤差や直交誤差の影響がフィルタの周波数特性に大きく影響して、所望の特性を実現することができず、この結果、妨害波を十分に減衰させることができなくなるという課題があった。
When a receiver with a conventional sampling filter uses a quadrature mixer as a means for performing frequency conversion, the gain difference between the in-phase component and the quadrature component and the non-orthogonality of the local signal with respect to the in-phase component and the quadrature component , The imbalance between the in-phase component and the quadrature component in the quadrature mixer may occur, and an amplitude error or quadrature error may occur between the in-phase component and the quadrature component of the received signal. As a result, the received signal is distorted and received. There was a problem that the performance deteriorated.
In addition, in the case of a receiver equipped with a complex sampling filter, since the in-phase component and the quadrature component are added to each other in filtering, the influence of the amplitude error or quadrature error greatly affects the frequency characteristics of the filter. As a result, the desired characteristic cannot be realized, and as a result, there is a problem that the interference wave cannot be sufficiently attenuated.
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、サンプリングフィルタに振幅誤差や直交誤差を補正する機能を設けることにより、受信信号の同相成分と直交成分との振幅誤差や直交誤差による受信性能劣化を防ぐことのできる受信機を得ることを目的とする。
また、複素型サンプリングフィルタに振幅誤差や直交誤差を補正する機能を設けることにより、フィルタ特性の劣化を防いで、妨害波を十分に減衰させることのできる受信機を得ることを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-described problems. By providing a sampling filter with a function for correcting an amplitude error and a quadrature error, the amplitude error and the quadrature error between the in-phase component and the quadrature component of the received signal are provided. An object of the present invention is to obtain a receiver capable of preventing the reception performance deterioration due to the above.
It is another object of the present invention to provide a receiver capable of sufficiently attenuating an interference wave by preventing the deterioration of filter characteristics by providing a complex sampling filter with a function of correcting an amplitude error or a quadrature error.
この発明による受信機は、受信信号をフィルタリングするフィルタ部と、復調部を含む復調経路に設けられて受信信号の同相成分のI信号と直交成分のQ信号との振幅誤差および直交誤差を検出するIQ誤差検出部と、IQ誤差検出部により検出された誤差情報に基づいてフィルタ部を制御する制御部とを備えたものである。 A receiver according to the present invention detects a magnitude error and a quadrature error between an in-phase component I signal and a quadrature component Q signal provided in a demodulation path including a filter unit that filters a received signal and a demodulation unit. An IQ error detection unit and a control unit that controls the filter unit based on error information detected by the IQ error detection unit are provided.
この発明によれば、受信機に同相成分と直交成分の振幅誤差および直交誤差を検出するIQ誤差検出部を設け、受信信号の同相成分と直交成分の振幅誤差と直交誤差を検出し、その検出結果に基づいて振幅誤差、直交誤差の補正機能を有するサンプリングフィルタを制御し、振幅誤差と直交誤差を補正する。このような手段を講じることによって、受信信号の同相成分と直交成分の振幅誤差や直交誤差を小さくし、受信性能が劣化することを防ぐ。また、受信機に複素型サンプリングフィルタを用いた場合は、フィルタの特性が劣化することなく、妨害波を十分に減衰することを可能とし、良好な通信が可能となる。 According to the present invention, the receiver is provided with an IQ error detection unit that detects the amplitude error and the quadrature error of the in-phase component and the quadrature component, detects the amplitude error and the quadrature error of the in-phase component and the quadrature component of the received signal, and detects them. Based on the result, a sampling filter having a function of correcting the amplitude error and the quadrature error is controlled to correct the amplitude error and the quadrature error. By taking such means, the amplitude error and quadrature error of the in-phase component and the quadrature component of the received signal are reduced, and the reception performance is prevented from deteriorating. Further, when a complex sampling filter is used for the receiver, the interference wave can be sufficiently attenuated without deteriorating the filter characteristics, and good communication is possible.
実施の形態1.
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態1について説明する。
図1はこの発明の実施の形態1に係る受信機の基本構成を概略的に示すブロック図である。
図1において、受信機は、信号を受信するためのアンテナ1と、アンテナ1を介した受信信号を増幅するための低雑音増幅部2と、低雑音増幅部2の出力信号に対して周波数変換を行う周波数変換部3と、周波数変換部3の出力信号に対してフィルタリングを行うとともに、受信信号の同相成分(I信号)と直交成分(Q信号)との振幅誤差および直交誤差を補正するためのIQ誤差補正機能付きサンプリングフィルタ部(以下、単に「フィルタ部」という)4と、フィルタ部4の出力信号をアナログ信号からディジタル信号に変換するAD変換部5と、AD変換部5の出力信号に対して復調処理を行う復調部6とを備えている。
1 is a block diagram schematically showing a basic configuration of a receiver according to
In FIG. 1, the receiver converts an
以上の構成のうち、フィルタ部4を除く要素(アンテナ1、低雑音増幅部2、周波数変換部3、AD変換部5および復調部6)は、前述(図6参照)のアンテナ101、低雑音増幅部102、周波数変換部103、AD変換部105および復調部106と同様のものである。
フィルタ部4は、前述(図7参照)の実数型サンプリングフィルタに対して、振幅誤差および直交誤差の補正機能を付加したものである。
Of the above configuration, the elements (
The
また、この発明の実施の形態1に係る受信機は、復調部6を含む復調経路に設けられたIQ誤差検出部7と、IQ誤差検出部7の検出結果(誤差情報)に基づいてフィルタ部4を制御する制御部8とを備えている。
IQ誤差検出部7は、復調部6の出力信号または復調部6における処理過程の信号を用いて、受信信号の同相成分のI信号と直交成分のQ信号との振幅誤差や直交誤差を検出する。
The receiver according to the first embodiment of the present invention includes an IQ
The
図2はIQ誤差補正機能を有するフィルタ部4を具体例に示す機能ブロック図である。
図2において、フィルタ部4は、同相成分のI信号が入力される第1および第2の電圧電流変換部(以下、単に「電圧電流変換部」という)41、42と、直交成分のQ信号が入力される第3の電圧電流変換部(以下、単に「電圧電流変換部」という)43と、電圧電流変換部42、43の各出力電流を加算する加算部44と、電圧電流変換部41の出力電流が入力されて同相成分の信号を出力する充放電部45と、加算部44の出力信号が入力されて直交成分の信号を出力する充放電部46とにより構成されている。
FIG. 2 is a functional block diagram showing a specific example of the
In FIG. 2, the
充放電部45は、電圧電流変換部41の出力電流に対して電荷を充放電するための第1の充放電部を構成しており、充放電部46は、電圧電流変換部42、43の各出力電流に対して電荷を充放電するための第2の充放電部を構成している。
各充放電部45、46は、前述(図8参照)と同様に複数のスイッチおよびキャパシタによって構成されており、それぞれの伝達関数はH(z)である。
また、電圧電流変換部42、43の各出力電流は、制御部8によって制御される。
The charging / discharging
Each charging / discharging
The output currents of the voltage /
次に、図1および図2を参照しながら、この発明の実施の形態1による動作について説明する。ここでは、フィルタ部4が、IQ誤差補正機能付きの実数型サンプリングフィルタ部(図2参照)である場合について説明する。
受信機内のIQ誤差検出部7は、通信が開始されると、受信信号に含まれる既知信号を用いて、受信信号の同相成分と直交成分との振幅誤差および直交誤差を検出する。
Next, the operation according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, a case where the
When communication is started, the IQ
まず、受信信号は、アンテナ1により受信され、低雑音増幅部2により増幅される。
低雑音増幅部2によって増幅された受信信号は、周波数変換部3に入力されて周波数変換され、IF信号またはベースバンド信号に変換されてフィルタ部4に入力される。
フィルタ部4においては、最初は誤差を検出するために、電圧電流変換部42、43に対する制御部8からの制御を受けずに、フィルタリング処理のみが行われる。
First, the received signal is received by the
The received signal amplified by the low
In the
フィルタ部4によってフィルタリングされた信号は、AD変換部5に入力され、アナログ信号からディジタル信号に変換される。ディジタル信号に変換された信号は、復調部6に入力されて復調処理が施される。
The signal filtered by the
IQ誤差検出部7は、復調部6の出力信号または処理過程の信号を用いて、あらかじめ信号パターンが既知であるプリアンブル信号や試験信号を検出し、受信信号の振幅誤差および直交誤差を検出する。
制御部8は、IQ誤差検出部7で検出された誤差量に基づいて、振幅誤差や直交誤差を打ち消すようにフィルタ部4を制御する。すなわち、フィルタ部4においては、制御部8からの制御信号に応じて、電圧電流変換部42、43の出力電流が制御される。
The
The
図2において、周波数変換部3が出力する同相成分のI信号および直交成分のQ信号は、フィルタ部4(IQ誤差補正付き実数型サンプリングフィルタ)に入力され、同相成分のI信号(電圧信号)は、電圧電流変換部41、42に入力されて電流信号に変換され、直交成分のQ信号(電圧信号)は、電圧電流変換部43に入力されて電流信号に変換される。
In FIG. 2, an in-phase component I signal and a quadrature component Q signal output from the
電圧電流変換部41により電流信号に変換された信号は、充放電部45に入力され、電圧信号変換部42、43により電流信号に変換された信号は、加算部44により加算されて充放電部46に入力される。
The signal converted into the current signal by the voltage /
充放電部45、46の各スイッチ(図8参照)は、前述(図9参照)のようにオン/オフ制御される。これにより、同相成分および直交成分が、それぞれ前述(図11参照)のフィルタリングが施されて、充放電部45からは同相成分の信号として出力され、充放電部46からは直交成分の信号として出力される。
Each switch (see FIG. 8) of the charge /
次に、制御部8による振幅誤差および直交誤差の補正方法について、数式を用いて説明する。
制御部8は、IQ誤差検出部7から得られる検出振幅誤差および直交誤差の情報に基づいて、フィルタ部4内の電圧電流変換部42、43を制御する。
Next, a method of correcting the amplitude error and the orthogonal error by the
The
ここでは、IQ誤差検出部7により検出された同相成分のI信号に対する直交成分のQ信号の振幅誤差Gおよび直交誤差τを用いる場合について説明する。
まず、周波数変換部3に入力される信号を、以下の式(7)のように表すものとする。
Here, a case where the amplitude error G and the quadrature error τ of the quadrature component Q signal with respect to the in-phase component I signal detected by the IQ
First, a signal input to the
r(t)=A*cos(ωt+θ) ・・・(7) r (t) = A * cos (ωt + θ) (7)
このとき、振幅誤差および直交誤差が発生していない場合には、周波数変換部3において、周波数ω/(2π)にダウンコンバートされ、フィルタ部4に入力される同相成分のI信号I(t)および直交成分のQ信号Q(t)は、それぞれ、以下の式(8)、(9)のように表すことができる。
At this time, if an amplitude error and a quadrature error have not occurred, the
I(t)=(A/2)*cosθ ・・・(8)
Q(t)=(A/2)*sinθ ・・・(9)
I (t) = (A / 2) * cos θ (8)
Q (t) = (A / 2) * sin θ (9)
一方、振幅誤差Gおよび直交誤差τが発生している場合には、フィルタ部4に入力される同相成分のI信号I’(t)および直交成分のQ信号Q’(t)は、それぞれ、以下の式(10)、(11)のように表すことができる。
On the other hand, when the amplitude error G and the quadrature error τ have occurred, the in-phase component I signal I ′ (t) and the quadrature component Q signal Q ′ (t) input to the
I’(t)=(A/2)*cosθ ・・・(10)
Q’(t)=(A*G/2)*sin(θ−τ)=(A*G/2)*(cosτ*sinθ−sinτ*cosθ) ・・・(11)
I ′ (t) = (A / 2) * cos θ (10)
Q ′ (t) = (A * G / 2) * sin (θ−τ) = (A * G / 2) * (cosτ * sinθ−sinτ * cosθ) (11)
ここで、電圧電流変換部41〜43の各変換係数を、それぞれ、X1[A/V]、X2[A/V]、X3[A/V]とした場合、電圧電流変換部41〜43の各出力信号I1’(t)、I2’(t)、Q3’(t)は、以下の式(12)〜(14)のように表される。
Here, when the conversion coefficients of the voltage-
I1’(t)=(A*X1/2)*cosθ ・・・(12)
I2’(t)=(A*X2/2)*cosθ ・・・(13)
Q3’(t)=(A*G*X3/2)*(cosτ*sinθ−sinτ*cosθ) ・・・(14)
I1 ′ (t) = (A * X1 / 2) * cos θ (12)
I2 ′ (t) = (A * X2 / 2) * cos θ (13)
Q3 ′ (t) = (A * G * X3 / 2) * (cosτ * sinθ−sinτ * cosθ) (14)
充放電部45、46の入力時点において、振幅誤差および直交誤差を補正するためには、充放電部46に入力される直交成分のQ信号Qin(t)が、以下の式(15)のように表されればよい。
In order to correct the amplitude error and the quadrature error at the time of input of the charge /
Qin(t)=(A*X1/2)*sinθ ・・・(15) Qin (t) = (A * X1 / 2) * sinθ (15)
つまり、同相成分のI信号I2’(t)および直交成分のQ信号Q3’(t)に対して、以下の式(16)の操作を行うことにより誤差補正が可能となる。 That is, error correction can be performed by performing the following equation (16) on the in-phase component I signal I2 '(t) and the quadrature component Q signal Q3' (t).
Qin(t)=Q3’(t)*X1/(G*X3*cosτ)+I1’(t)*X1*sinτ/(X2*cosτ)=(A*X1/2)*sinθ ・・・(16) Qin (t) = Q3 ′ (t) * X1 / (G * X3 * cosτ) + I1 ′ (t) * X1 * sinτ / (X2 * cosτ) = (A * X1 / 2) * sinθ (16) )
つまり、電圧電流変換部41の変換係数X1に対して、電圧電流変換部42の変換係数X2が、(sinτ/cosτ)倍の重み付けとなるように制御し、電圧電流変換部43の変換係数X3が、1/(G*cosτ)倍の重み付けとなるように制御する。これにより、充放電部45、46に入力される信号Iin(t)、Qin(t)は、以下の式(17)、(18)のように表すことができる。
That is, the conversion coefficient X2 of the voltage /
Iin(t)=(A*X1/2)*cosθ=I(t)*X1 ・・・(17)
Qin(t)=(A*X1/2)*sinθ=Q(t)*X1 ・・・(18)
Iin (t) = (A * X1 / 2) * cos θ = I (t) * X1 (17)
Qin (t) = (A * X1 / 2) * sin θ = Q (t) * X1 (18)
これにより、充放電部45、46に入力される前に、受信信号の振幅誤差および直交誤差を補正することが可能となる。
As a result, it is possible to correct the amplitude error and the orthogonal error of the received signal before being input to the charge /
図3は電圧電流変換部42、43の基本的な構成を示す回路図である。
図3において、電圧電流変換部42、43は、抵抗roを有するFETブリッジにより構成され、入力される電圧信号Vddを出力電流Ioutに変換する。
図3のように、抵抗roを可変抵抗として、制御部8からの制御信号に応じて抵抗roの抵抗値を制御することにより、変換係数X2およびX3を制御することができる。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a basic configuration of the voltage /
In FIG. 3, the voltage /
As shown in FIG. 3, by using the resistance ro as a variable resistance and controlling the resistance value of the resistance ro according to a control signal from the
以上のように、この発明の実施の形態1に係る受信機は、受信信号をフィルタリングするフィルタ部4(IQ誤差補正機能を有する実数型サンプリングフィルタ)と、復調部6を含む復調経路に設けられて受信信号の同相成分のI信号と直交成分のQ信号との振幅誤差および直交誤差を検出するIQ誤差検出部7と、IQ誤差検出部7により検出された誤差情報に基づいてフィルタ部4を制御する制御部8とを備えている。
As described above, the receiver according to
また、フィルタ部4は、I信号が入力される電圧電流変換部41、42と、Q信号が入力される電圧電流変換部43と、電圧電流変換部41の出力電流に対して電荷を充放電するための充放電部45と、電圧電流変換部42、43の各出力電流に対して電荷を充放電するための充放電部46とにより構成されており、制御部8は、電圧電流変換部42、43の各出力電流を制御する。
In addition, the
このように、IQ誤差検出部7の検出結果を用いて、フィルタ部4内の電圧電流変換部42、43を制御することにより、フィルタ4における充放電部45、46の入力時点での信号に対して、振幅誤差および直交誤差の補正を施すことができる。
この結果、受信信号の振幅誤差および直交誤差を抑制することが可能となり、受信信号の振幅誤差や直交誤差による受信性能の劣化を防ぐことができる。
As described above, by using the detection result of the IQ
As a result, it is possible to suppress the amplitude error and the quadrature error of the reception signal, and it is possible to prevent the reception performance from being deteriorated due to the amplitude error and the quadrature error of the reception signal.
実施の形態2.
なお、上記実施の形態1では、IQ誤差補正機能を有する実数型サンプリングフィルタからなるフィルタ部4を備えた受信機において、振幅誤差および直交誤差を補正したが、IQ誤差補正機能を有する複素型サンプリングフィルタを備えた受信機において、振幅誤差および直交誤差を補正してもよい。
In the first embodiment, the amplitude error and the quadrature error are corrected in the receiver including the
図4はこの発明の実施の形態2に係るフィルタ部4A(IQ誤差補正機能を有する複素型サンプリングフィルタ)を示す機能ブロック図であり、前述(図2参照)と同様のものについては、前述と同一符号が付されている。なお、受信機の全体構成は、図1に示した通りである。
4 is a functional block diagram showing a
図4において、フィルタ部4Aは、振幅誤差と直交誤差を補正する機能を有し、制御部8Aを備えている。
フィルタ4Aは、同相成分のI信号が入力される電圧電流変換部41、42と、直交成分のQ信号が入力される電圧電流変換部43と、電圧電流変換部41の出力電流が入力される第1および第3の充放電部(以下、単に「充放電部」という)45、45Aと、電圧電流変換部42、43の各出力電流を加算する加算部44と、加算部44の出力電流が入力される第2および第4の充放電部(以下、単に「充放電部」という)46、46Aと、充放電部45、46Aの各出力信号に対して等価的にマイナス側に重み付けされた信号を加算して同相成分の信号を出力する第1の加算部(以下、「減算部」という)47と、充放電部45A、46の各出力信号を加算して直交成分の信号を出力する第2の加算部(以下、単に「加算部」という)48とを備えている。
In FIG. 4, the
The
充放電部45、45Aは、電圧電流変換部41の出力電流に対して電荷を充放電し、充放電部46、46Aは、電圧電流変換部42、43の各出力電流に対して電荷を充放電する。
充放電部45、46は、それぞれの伝達関数がHre(z)で表される同一回路構成からなり、充放電部45A、46Aは、それぞれの伝達関数がHim(z)で表される同一回路構成からなる。
The charging / discharging
The charge /
充放電部45、45A、46A、46は、前述(図13参照)の充放電部704〜707のように、複数のスイッチおよびキャパシタにより構成され、キャパシタの構成およびスイッチの制御によって伝達関数Hre(z)およびHim(z)が決定される。
また、電圧電流変換部42、43の各出力電流は、前述と同様に、制御部8Aによって制御される。
The charging / discharging
Further, the output currents of the voltage /
図1の受信機において、図4に示すフィルタ部4Aを用いた場合においても、各構成要素1〜8の動作は、前述の実施の形態1と同様である。また、フィルタ部4Aにおいては、制御部8Aからの制御信号に応じて、電圧電流変換部42、43の出力電流が制御される。
In the receiver of FIG. 1, even when the
次に、図1を参照しながら、図4に示したフィルタ部4Aの動作について説明する。
周波数変換部3が出力する同相成分のI信号および直交成分のQ信号は、フィルタ部4A(IQ誤差補正機能付き複素型サンプリングフィルタ)に入力され、同相成分のI信号(電圧信号)は電圧電流変換部41、42に入力されて電流信号に変換される。同様に、直交成分のQ信号(電圧信号)は、電圧電流変換部43に入力されて電流信号に変換される。
Next, the operation of the
The in-phase component I signal and the quadrature component Q signal output from the
電圧電流変換部41により電流信号に変換された出力信号は、充放電部45、45Aに入力され、電圧信号変換部42、43により電流信号に変換された各出力信号は、加算部44により加算されて充放電部46A、46に入力される。
以下、前述の実施の形態1と同様に、制御部8Aは、IQ誤差検出部7からの検出誤差に応じて、変換係数(電圧電流変換部42、43の出力電流)を制御することによって、充放電部45、45Aに入力される同相成分のI信号と、充放電部46A、46に入力される直交成分のQ信号との振幅誤差および直交誤差を補正する。
The output signal converted into the current signal by the voltage /
Hereinafter, similarly to the above-described first embodiment, the
また、充放電部45、45A、46、46Aは、それぞれ、前述(図13参照)のように構成され、スイッチング制御が前述(図14参照)のように行われる。これにより、同相成分および直交成分は、それぞれ、前述(図16参照)の特性に基づくフィルタリングが施されて、同相成分および直交成分の信号が出力される。
The charge /
以上のように、この発明の実施の形態2に係る受信機のフィルタ部4Aは、I信号が入力される電圧電流変換部41、42と、Q信号が入力される電圧電流変換部43と、電圧電流変換部41の出力電流に対して電荷を充放電するための充放電部45、45Aと、電圧電流変換部42、43の各出力電流に対して電荷を充放電するための充放電部46、46Aと、充放電部45、46Aの各出力信号を加算して同相成分の信号を出力する減算部47と、充放電部45A、46の各出力信号を加算して直交成分の信号を出力する加算部48とにより構成され、制御部8Aは、電圧電流変換部42、43の各出力電流を制御する。
As described above, the
このように、受信信号の同相成分と直交成分との振幅誤差および直交誤差を検出し、その検出結果を用いてフィルタ部4A(IQ誤差補正機能を備えた複素型サンプリングフィルタ)の電圧電流変換部42、43を制御することにより、サンプリングフィルタにおける充放電部45、45A、46、46Aの入力時点の信号に対して、振幅誤差および直交誤差の補正を施すことができる。
As described above, the amplitude error and the quadrature error between the in-phase component and the quadrature component of the received signal are detected, and the voltage-current conversion unit of the
この結果、受信信号の振幅誤差および直交誤差を抑制することが可能となり、同相成分のI信号および直交成分のQ信号が相互的に加算し合うような構成からなる複素型サンプリングフィルタに対しても、フィルタ特性が劣化することなく、妨害波を十分に減衰させることが可能となり、受信性能の劣化を防ぐことができる。 As a result, it is possible to suppress the amplitude error and quadrature error of the received signal, and even for a complex sampling filter having a configuration in which an in-phase component I signal and a quadrature component Q signal are added together. Therefore, the interference wave can be sufficiently attenuated without deteriorating the filter characteristics, and the reception performance can be prevented from deteriorating.
実施の形態3.
なお、上記実施の形態1、2では、制御部8、8Aが、IQ誤差検出部7の検出結果に基づき、フィルタ部4、4A(IQ誤差補正機能付きサンプリングフィルタ)のみを制御し、同相成分のI信号を基準として直交成分のQ信号のみを補正したが、図5に示すように、制御部8Bが、フィルタ部4Bのみならず、低雑音増幅部2Bのゲインを制御するように構成してもよい。
In the first and second embodiments, the
図5はこの発明の実施の形態3に係る受信機の基本構成を示すブロック図であり、前述(図1参照)と同様のものについては、前述と同一符号が付されている。
一般に、周波数変換部3で生じる振幅誤差は、同相成分のI信号に対する誤差と、直交成分のQ信号に対する誤差との両方によって生じるものである。したがって、直交成分のQ信号のみを制御した場合には、AD変換部5に対する入力信号が所望電力と異なる場合が生じる。
たとえば、AD変換部5への入力信号の電力が過大な場合には、AD変換部5で信号が飽和して受信性能が劣化し、逆に、AD変換部5への入力信号の電力が過小な場合にも、AD変換部5における信号の分解能が不足して受信性能が劣化する。
FIG. 5 is a block diagram showing a basic configuration of a receiver according to
In general, the amplitude error generated in the
For example, when the power of the input signal to the
そこで、この発明の実施の形態3においては、制御部8Bが、フィルタ部4B(IQ誤差補正機能付きサンプリングフィルタ)のみならず、低雑音増幅部2Bのゲインを制御することにより、AD変換部5への入力信号を適切な電力レベルに設定する。
Therefore, in
図5において、この発明の実施の形態3に係る受信機は、信号を受信するためのアンテナ1と、アンテナ1を介した受信信号を増幅するための低雑音増幅部2Bと、低雑音増幅部2Bの出力信号に対して周波数変換を行う周波数変換部3と、周波数変換部3の出力信号に対してフィルタリングを行うとともに、受信信号の同相成分と直交成分との振幅誤差および直交誤差を補正するためのフィルタ部4Bと、フィルタ部4Bの出力信号をディジタル信号に変換するAD変換部5と、AD変換部5の出力信号に対して復調処理を行う復調部6と、復調部6の出力信号または処理過程の信号を用いて受信信号の同相成分と直交成分との振幅誤差や直交誤差を検出するIQ誤差検出部7と、IQ誤差検出部7の検出結果に基づいて低雑音増幅部2Bのゲインとフィルタ部4Bとを制御する制御部8Bとを備えている。
制御部8Bは、IQ誤差検出部7で検出された誤差情報に基づいて、AD変換部5への入力信号が適切な電力レベルとなるように、低雑音増幅部2Bのゲインを調整する。
5, a receiver according to
Based on the error information detected by the IQ
以上のように、この発明の実施の形態3に係る受信機の制御部8Bは、フィルタ部4Bを制御するとともに、受信信号を増幅する低雑音増幅部2Bのゲインを制御することにより、AD変換部5への入力信号を適切な電力レベルに調整することが可能となり、受信性能の劣化を防ぐことができる。
As described above, the
また、制御部8Bは、フィルタ部4Bにおける直交成分のQ信号に対して振幅誤差および直交誤差の補正処理を行うとともに、同相成分のI信号に対しても、同様の補正処理を施すことにより、振幅誤差および直交誤差の補正処理をさらに適正に行うことができる。
Further, the
なお、上記実施の形態1〜3では、制御部8、8A、8Bにより、フィルタ部4、4A、4B内の電圧電流変換部42、43の変換係数を変更することによって出力電流を制御したが、電圧電流変換部42、43の出力側に電流増幅部(図示せず)を設け、制御部により電流増幅部を制御することによって出力電流を制御してもよい。
In the first to third embodiments, the
1 アンテナ、2、2B 低雑音増幅部、4、4A、4B フィルタ部、6 復調部、7 IQ誤差検出部、8、8A、8B 制御部、41 第1の電圧電流変換部、42 第2の電圧電流変換部、43 第3の電圧電流変換部、45 第1の充放電部、46 第2の充放電部、45A 第3の充放電部、46A 第4の充放電部、47 減算部(第1の加算部)、48 第2の加算部。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
復調部を含む復調経路に設けられて前記受信信号の同相成分のI信号と直交成分のQ信号との振幅誤差および直交誤差を検出するIQ誤差検出部と、
前記IQ誤差検出部により検出された誤差情報に基づいて前記フィルタ部を制御する制御部と
を備えた受信機。 A filter unit for filtering the received signal;
An IQ error detector provided in a demodulation path including a demodulator to detect an amplitude error and a quadrature error between the in-phase component I signal and the quadrature component Q signal of the received signal;
And a control unit that controls the filter unit based on error information detected by the IQ error detection unit.
前記I信号が入力される第1および第2の電圧電流変換部と、
前記Q信号が入力される第3の電圧電流変換部と、
前記第1の電圧電流変換部の出力電流に対して電荷を充放電するための第1の充放電部と、
前記第2および第3の電圧電流変換部の各出力電流に対して電荷を充放電するための第2の充放電部とにより構成され、
前記制御部は、前記第2および第3の電圧電流変換部の各出力電流を制御することを特徴とする請求項1に記載の受信機。 The filter unit is
First and second voltage-current converters to which the I signal is input;
A third voltage-current converter to which the Q signal is input;
A first charging / discharging unit for charging / discharging the output current of the first voltage-current conversion unit;
A second charging / discharging unit configured to charge / discharge electric charges with respect to each output current of the second and third voltage / current converters,
The receiver according to claim 1, wherein the control unit controls each output current of the second and third voltage-current converters.
前記I信号が入力される第1および第2の電圧電流変換部と、
前記Q信号が入力される第3の電圧電流変換部と、
前記第1の電圧電流変換部の出力電流に対して電荷を充放電するための第1および第3の充放電部と、
前記第2および第3の電圧電流変換部の各出力電流に対して電荷を充放電するための第2および第4の充放電部と、
前記第1および第4の充放電部の各出力信号を加算して同相成分の信号を出力する第1の加算部と、
前記第2および第3の充放電部の各出力信号を加算して直交成分の信号を出力する第2の加算部とにより構成され、
前記制御部は、前記第2および第3の電圧電流変換部の各出力電流を制御することを特徴とする請求項1に記載の受信機。 The filter unit is
First and second voltage-current converters to which the I signal is input;
A third voltage-current converter to which the Q signal is input;
First and third charging / discharging units for charging and discharging electric charges with respect to the output current of the first voltage-current conversion unit;
Second and fourth charging / discharging units for charging and discharging electric charges with respect to the respective output currents of the second and third voltage-current converters;
A first adder that adds the output signals of the first and fourth charging / discharging units and outputs a signal of an in-phase component;
A second adder that adds the output signals of the second and third charging / discharging units and outputs a signal of an orthogonal component;
The receiver according to claim 1, wherein the control unit controls each output current of the second and third voltage-current converters.
前記制御部は、前記フィルタ部を制御するとともに、前記低雑音増幅部のゲインを制御することを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の受信機。 A low noise amplification unit for amplifying the received signal;
The receiver according to any one of claims 1 to 3, wherein the control unit controls the filter unit and controls a gain of the low noise amplification unit.
Priority Applications (1)
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JP2007164056A JP2009005088A (en) | 2007-06-21 | 2007-06-21 | Receiver |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2007
- 2007-06-21 JP JP2007164056A patent/JP2009005088A/en active Pending
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