JP2009527968A - In-phase and quadrature path imbalance compensation - Google Patents
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Abstract
ダイレクトダウンコンバージョンレシーバ(19)は、不均衡補償パラメータ決定ステージ(20)と、位相及び振幅不均衡補償ステージ(21)とを有している。決定ステージ(20)は、レシーバ(19)のI及びQ経路(5,6)から出力されるI及びQ信号I’(t),Q’(t)を受信するために接続される。決定ステージ(20)は、受信信号のトレーニングシーケンスから不均衡補償パラメータgIcos(φ1),gIsin(φ1),gQcos(φ3),gQsin(φ3)を決定する。その後、決定ステージは、決定された不均衡補償パラメータgIcos(φ1),gIsin(φ1),gQcos(φ3),gQsin(φ3)のそれぞれにおける平均値を計算するとともに、これらの平均値から、更なる不均衡補償パラメータgIgQsin(φ3−φ1)を計算する。位相及び振幅不均衡補償ステージ(21)は、決定された不均衡補償パラメータgIcos(φ1),gIsin(φ1),gQcos(φ3),gQsin(φ3)及び計算された更なる不均衡補償パラメータgIgQsin(φ3−φ1)を使用して、受信信号のペイロードの受信中にレシーバのI及びQ経路(5,6)間の位相及び振幅の不均衡を補償する。The direct down-conversion receiver (19) has an imbalance compensation parameter determination stage (20) and a phase and amplitude imbalance compensation stage (21). The decision stage (20) is connected to receive the I and Q signals I ′ (t), Q ′ (t) output from the I and Q paths (5, 6) of the receiver (19). The determination stage (20) determines imbalance compensation parameters g I cos (φ 1 ), g I sin (φ 1 ), g Q cos (φ 3 ), and g Q sin (φ 3 ) from the training sequence of the received signal. To do. Thereafter, the decision stage calculates the average value of each of the determined imbalance compensation parameters g I cos (φ 1 ), g I sin (φ 1 ), g Q cos (φ 3 ), and g Q sin (φ 3 ). with calculating, from these average values are calculated further imbalance compensation parameter g I g Q sin (φ 3 -φ 1). The phase and amplitude imbalance compensation stage (21) includes the determined imbalance compensation parameters g I cos (φ 1 ), g I sin (φ 1 ), g Q cos (φ 3 ), g Q sin (φ 3 ). And the calculated further imbalance compensation parameter g I g Q sin (φ 3 −φ 1 ) and the phase between the I and Q paths (5, 6) of the receiver during reception of the payload of the received signal and Compensate for amplitude imbalance.
Description
この発明は、同相(I)及び直交(Q)経路不均衡補償に関する。特に、本発明は、I/Q経路不均衡補償を組み込むダイレクトダウンコンバージョン無線レシーバ等のレシーバに関するが、これに限らない。 The present invention relates to in-phase (I) and quadrature (Q) path imbalance compensation. In particular, the present invention relates to, but is not limited to, a receiver such as a direct down-conversion radio receiver that incorporates I / Q path imbalance compensation.
多くのレシーバは、同相(I)経路及び直交(Q)経路の両方にわたって受信信号が処理される必要がある直交変調を使用する。例えば、図1を参照すると、従来の技術によるダイレクトダウンコンバージョンレシーバ1は、信号を受信するためのアンテナ2を有している。アンテナ2は、受信信号をフィルタリングするための帯域通過フィルタである無線周波数(RF)フィルタ3へ受信信号を出力するように接続されている。RFフィルタ3は、フィルタリングされた信号を増幅するための低雑音増幅器(LNA)4に対してフィルタリングされた信号を出力するように接続されている。この増幅は、受信信号のその後の処理においてノイズを減少させるのに役立つ。LNA4は、レシーバ1の同相(I)経路5及び直交(Q)経路6の両方に対して増幅信号を出力するように接続される。I経路5は、Iミキサ7と、アナログローパスフィルタ8と、自動利得コントローラ(AGC)9と、アナログ・ディジタル変換器(ADC)10と、ディジタルローパスフィルタ11とをこの順序で直列に接続して備えている。Q経路6は、それがIミキサ7の代わりにQミキサ12を有している点を除き、I経路と同一である。そのため、Q経路6は、Qミキサ12と、アナログローパスフィルタ13と、AGC14と、ADC15と、ディジタルローパスフィルタ16とを備えている。I及びQ経路5,6によって出力される信号は、信号を復調及び復号化してデータ出力18を生成するために、復調及び復号化ステージ17へ送られる。
Many receivers use quadrature modulation where the received signal needs to be processed over both an in-phase (I) path and a quadrature (Q) path. For example, referring to FIG. 1, a conventional direct down-
Iミキサ7及びQミキサ12はそれぞれ、LNA4によって出力された増幅信号を局部発振と混合させる。レシーバ1がダイレクトダウンコンバージョンレシーバである場合、局部発振信号は、アンテナ2で受信される信号で変調された望まれる信号のキャリア周波数とほぼ同じ周波数を有していなければならない。これにより、ミキサ7,12は、望まれる信号をベースバンドへダウンコンバートすることができる。理想的には、I及びQミキサによって使用される局部発振信号が互いに90°だけ位相シフトされ、それにより、I経路5上及びQ経路6上の信号から望まれる信号を適切に復調させることができる。しかしながら、これは実際には実施することが難しく、多くの場合、I及びQミキサ7,12によって使用される局部発振信号間の位相差が変動する。この変動は、位相不均衡として知られている。同様に、I経路5及びQ経路6にわたる利得は同一でなくてもよい。従って、I及びQ経路5,6によって出力される信号は、意図しない振幅差を有していてもよい。これは振幅不均衡として知られている。位相及び振幅不均衡は、復調においてエラーを引き起こす可能性がある。それにより、望まれる信号の帯域への画像干渉のエイリアシングが生じる可能性もある。
Each of the I mixer 7 and the
位相及び振幅不均衡を補正するための多くの方法が提案されてきており、そのほとんどが較正信号を使用してレシーバを較正することを伴う。一般に、較正信号は、既知の周波数、位相及び振幅を有している。較正信号がレシーバに通されると、I及びQ経路によって出力される信号を解析して、これらの間の位相及び振幅不均衡を決定することができる。そのような方法には多くの問題が伴う。例えば、較正信号は、ほとんどの場合、較正されるべきレシーバによって局部的に生成され、それにより、その周波数、位相及び振幅を注意深く制御することができる。しかしながら、これは、傾向として、較正信号を生成するための専用回路を設ける必要があり、そのため、高価で且つ複雑となって望ましくない。いくつかの方法は、レシーバが通常において信号を受信するためのアンテナを介して外部較正信号を受信することにより、これを回避する。このことによって、レシーバで局部的に較正信号を生成するという付加的な費用及び複雑さを回避し得るが、通信等に利用することができる空間を周波数スペクトル内に占めるため現実的ではない。また、これらの総ての方法は、レシーバが較正中に他の信号を受信することを防止する。そのため、較正中に、レシーバを介した通信又はレシーバでの放送信号の受信が中断される場合がある。これは明らかに望ましくない。時として信号受信における短い中断に対応できる場合がある時分割多重アクセス(TDMA)モードや時分割二重(TDD)モード等で動作するレシーバであっても、信号が受信される時期を予測することが難しく、従って、較正のために適切な時間を割り当てることが困難となり得るため、この問題の悪影響を受ける。従って、位相及び振幅不均衡を補正するための従来の方法は、理想とはかけ離れている。 Many methods for correcting phase and amplitude imbalance have been proposed, most of which involve calibrating the receiver using a calibration signal. In general, the calibration signal has a known frequency, phase and amplitude. As the calibration signal is passed through the receiver, the signal output by the I and Q paths can be analyzed to determine the phase and amplitude imbalance between them. There are many problems associated with such methods. For example, the calibration signal is most often generated locally by the receiver to be calibrated so that its frequency, phase and amplitude can be carefully controlled. However, this tends to require a dedicated circuit for generating the calibration signal, which is undesirable because it is expensive and complex. Some methods circumvent this by receiving an external calibration signal via an antenna for the receiver to normally receive the signal. This avoids the additional cost and complexity of generating the calibration signal locally at the receiver, but is not practical because it occupies space in the frequency spectrum that can be used for communication or the like. All these methods also prevent the receiver from receiving other signals during calibration. Therefore, communication via the receiver or reception of the broadcast signal at the receiver may be interrupted during calibration. This is clearly undesirable. Predict when a signal will be received, even for receivers operating in time division multiple access (TDMA) mode, time division duplex (TDD) mode, etc. Is adversely affected by this problem because it can be difficult and therefore can be difficult to allocate the appropriate time for calibration. Thus, conventional methods for correcting phase and amplitude imbalances are far from ideal.
本発明は前述した問題を克服しようとする。 The present invention seeks to overcome the aforementioned problems.
本発明の第一の態様によれば、
トレーニングシーケンス及びペイロードを含む信号を受信するためのレシーバであって、
復調器への出力のために受信信号を同相信号及び直交信号へ変換するための同相経路及び直交経路と、
トレーニングシーケンスを表す同相信号及び直交信号から不均衡補償パラメータを決定するための処理手段と、
決定された不均衡補償パラメータを使用して、ペイロードを表す同相信号と直交信号との間の位相及び振幅の不均衡を補償するための不均衡補償回路と、
を備えることを特徴とするレシーバが提供される。
According to the first aspect of the present invention,
A receiver for receiving a signal including a training sequence and a payload,
An in-phase path and a quadrature path for converting the received signal into an in-phase signal and a quadrature signal for output to the demodulator;
Processing means for determining an imbalance compensation parameter from in-phase and quadrature signals representing a training sequence;
An imbalance compensation circuit for compensating for a phase and amplitude imbalance between the in-phase and quadrature signals representing the payload using the determined imbalance compensation parameters;
A receiver characterized by comprising:
本発明の第二の態様によれば、
トレーニングシーケンス及びペイロードを含む信号を受信する方法であって、
復調器への出力のために受信信号を同相信号及び直交信号へ変換することと、
トレーニングシーケンスを表す同相信号及び直交信号から不均衡補償パラメータを決定することと、
決定された不均衡補償パラメータを使用して、ペイロードを表す同相信号と直交信号との間の位相及び振幅の不均衡を補償することと、
を含むことを特徴とする方法が提供される。
According to a second aspect of the invention,
A method for receiving a signal including a training sequence and a payload, comprising:
Converting received signals into in-phase and quadrature signals for output to a demodulator;
Determining an imbalance compensation parameter from the in-phase and quadrature signals representing the training sequence;
Compensating the phase and amplitude imbalance between the in-phase and quadrature signals representing the payload using the determined imbalance compensation parameters;
Is provided.
即ち、信号のペイロードの受信中における位相及び振幅不均衡補償は、信号のトレーニングシーケンスに基づくことができる。トレーニングシーケンスは、多くの現在の通信システムの信号の固有部分である。そのため、本発明は、専用の較正信号の使用を伴うことなく位相及び振幅不均衡を補償することができるという重大な利点を有する。較正信号は、レシーバで局部的に生成される必要はない。同様に、専用の較正信号の受信のために通信容量が確保される必要がない。 That is, the phase and amplitude imbalance compensation during reception of the signal payload can be based on the signal training sequence. Training sequences are an inherent part of many current communication system signals. As such, the present invention has the significant advantage of being able to compensate for phase and amplitude imbalances without the use of dedicated calibration signals. The calibration signal need not be generated locally at the receiver. Similarly, there is no need to ensure communication capacity for receiving dedicated calibration signals.
従って、トレーニングシーケンスは、不均衡補償パラメータを決定する以外の目的のためにも使用されてもよい。これは、更なる信号処理を含んでいてもよい。即ち、処理手段は、更なる信号処理のためにトレーニングシーケンスを使用してもよい。同様に、方法は、更なる信号処理のためにトレーニングシーケンスを使用することを含んでもよい。一つの例では、更なる信号処理がイコライザをトレーニングすることを含んでいてもよい。他の例において、更なる信号処理は、同期化、チャンネル品質評価、信号レベル調整等のうちの任意の一つを含んでいてもよい。 Thus, the training sequence may also be used for purposes other than determining imbalance compensation parameters. This may include further signal processing. That is, the processing means may use the training sequence for further signal processing. Similarly, the method may include using a training sequence for further signal processing. In one example, further signal processing may include training the equalizer. In other examples, further signal processing may include any one of synchronization, channel quality assessment, signal level adjustment, and the like.
トレーニングシーケンスが様々な形態をとってもよいことは理解されるであろう。根本的に、トレーニングシーケンスは、通常、既知の受信信号の一部である。例えば、トレーニングシーケンス中に受信されるのが予期される信号が知られ得る。トレーニングシーケンスは、プリアンブル、パイロットシーケンス、アクセスコード、同期ワード、同期シーケンス等を備えていてもよい。いずれにしても、トレーニングシーケンスは、通常、振幅及び位相不均衡補償に加えて、特定の目的に適合される。例えば、トレーニングシーケンスは、特定の従来の通信規格の要件を満たしてもよい。特に、トレーニングシーケンスは、イコライザをトレーニングするのに適していてもよく、あるいは、同期化を可能にするのに適していてもよい。一般に、このことは、トレーニングシーケンスがその自己相関機能において顕著なピークを有するシーケンスを備えてもよいことを意味する。 It will be appreciated that the training sequence may take various forms. Fundamentally, the training sequence is usually part of a known received signal. For example, a signal that is expected to be received during a training sequence may be known. The training sequence may include a preamble, a pilot sequence, an access code, a synchronization word, a synchronization sequence, and the like. In any case, the training sequence is usually adapted to a specific purpose in addition to amplitude and phase imbalance compensation. For example, the training sequence may meet certain conventional communication standard requirements. In particular, the training sequence may be suitable for training the equalizer or may be suitable for enabling synchronization. In general, this means that the training sequence may comprise a sequence with a significant peak in its autocorrelation function.
トレーニングシーケンス及びペイロードはデータパケット内に含められてもよい。従って、データパケットのペイロードを表す信号の補償は、そのデータパケットのトレーニングシーケンスを表す信号から決定される不均衡補償パラメータを使用して行われてもよい。即ち、不均衡補償は、単一のデータパケットを表す信号から達成され得る。確かに、不均衡補償は、必要に応じて、パケットごとに行うことができる。 The training sequence and payload may be included in the data packet. Thus, compensation of the signal representing the payload of the data packet may be performed using an imbalance compensation parameter determined from the signal representing the training sequence of the data packet. That is, imbalance compensation can be achieved from a signal representing a single data packet. Indeed, imbalance compensation can be performed on a packet-by-packet basis as needed.
補償パラメータは、周波数領域ではなく時間領域において決定されることが好ましい。これは、時間領域での計算の実施が迅速で且つ容易だからであり、それにより、フーリエ変換の使用が避けられる。例えば、レシーバは、二つの異なる時間にトレーニングシーケンスの同相信号及び直交信号の一部を選択するためのセレクタを備えることが好ましい。従って、不均衡補償パラメータは、二つの異なる時間に選択された同相信号及び直交信号の部分から決定することができる。これらの時間は、以下の本発明の好ましい実施の形態の説明において、時間t1,t2として示される。一般に、同相信号及び直交信号の一部は、前述した更なる処理のためにも使用されるトレーニングシーケンスの一部から選択される。即ち、振幅及び位相不均衡補償のためだけに使用されるトレーニングシーケンスの特定の部分は必要ない。 The compensation parameter is preferably determined in the time domain rather than in the frequency domain. This is because the computation in the time domain is quick and easy, thereby avoiding the use of Fourier transforms. For example, the receiver preferably comprises a selector for selecting a part of the training sequence in-phase and quadrature signals at two different times. Thus, the imbalance compensation parameter can be determined from the in-phase and quadrature signal portions selected at two different times. These times are indicated as times t 1 and t 2 in the following description of the preferred embodiment of the present invention. In general, some of the in-phase and quadrature signals are selected from some of the training sequences that are also used for further processing as described above. That is, a specific part of the training sequence that is used only for amplitude and phase imbalance compensation is not necessary.
また、受信されるのが予期されるトレーニングシーケンスを表す信号に基づいて不均衡補償パラメータを決定することも有益である。これらは、以下の本発明の好ましい実施の形態の説明では、ベースバンド信号A(t1),A(t2),B(t1),B(t2)によって示される。 It is also beneficial to determine the imbalance compensation parameter based on a signal representing a training sequence that is expected to be received. These are indicated by baseband signals A (t 1 ), A (t 2 ), B (t 1 ), B (t 2 ) in the following description of the preferred embodiment of the present invention.
不均衡補償パラメータが同相信号に基づいて決定されてもよく、また、他の不均衡補償パラメータが直交信号に基づいて決定されてもよい。確かに、一対の不均衡補償パラメータが同相信号から決定され、不均衡補償パラメータの他の対が直交信号から決定されることが好ましい。これらは、以下の本発明の好ましい実施の形態の説明では、不均衡補償パラメータgIcos(φ1),gIsin(φ1)及び不均衡補償パラメータgQcos(φ3),gQsin(φ3)のそれぞれによって示される。また、これらの不均衡補償パラメータの平均値から更なる不均衡補償パラメータが決定されることが好ましい。これは、以下の本発明の好ましい実施の形態の説明では、更なる不均衡補償パラメータgIgQsin(φ3−φ1)によって示される。 An imbalance compensation parameter may be determined based on the in-phase signal, and other imbalance compensation parameters may be determined based on the quadrature signal. Indeed, it is preferred that a pair of imbalance compensation parameters is determined from the in-phase signal and another pair of imbalance compensation parameters is determined from the quadrature signal. In the following description of the preferred embodiment of the present invention, these are imbalance compensation parameters g I cos (φ 1 ), g I sin (φ 1 ) and imbalance compensation parameters g Q cos (φ 3 ), g Q It is indicated by each of sin (φ 3 ). Further, it is preferable that a further imbalance compensation parameter is determined from an average value of these imbalance compensation parameters. This is, in the following description of preferred embodiments of the present invention is illustrated by further imbalance compensation parameter g I g Q sin (φ 3 -φ 1).
位相及び振幅不均衡補償は、これらのパラメータを使用することができる。より具体的には、補償は、同相信号及び直交信号と決定された不均衡補償パラメータとを乗算することを含むことができる。補償は、同相信号と直交信号から決定される不均衡補償パラメータとを乗算し、且つ、直交信号と同相信号から決定される不均衡補償パラメータとを乗算することを含むことが好ましい。また、補償は、同相信号及び直交信号と決定された更なる不均衡補償パラメータの逆数とを乗算することを含むことが好ましい。これは、以下の本発明の好ましい実施の形態の説明では、方程式(6)及び(7)によって示される。 Phase and amplitude imbalance compensation can use these parameters. More specifically, the compensation can include multiplying the in-phase signal and the quadrature signal by the determined imbalance compensation parameter. The compensation preferably includes multiplying the in-phase signal by an imbalance compensation parameter determined from the quadrature signal, and multiplying the quadrature signal by an imbalance compensation parameter determined from the in-phase signal. The compensation also preferably includes multiplying the in-phase signal and the quadrature signal by the reciprocal of the determined further imbalance compensation parameter. This is illustrated by equations (6) and (7) in the following description of the preferred embodiment of the present invention.
用語「処理手段」、「回路」、「セレクタ」等の使用は、特定のものではなく、一般的なものを意図している。本発明は、そのような別個の構成要素を使用して実施されてもよい。しかしながら、本発明は、ディジタル信号プロセッサ(DSP)又は中央処理ユニット(CPU)等の個々のプロセッサを使用して同様に実施されてもよい。同様に、本発明は、特定用途向け集積回路(ASIC)等の一つ又は複数の配線回路を使用して、あるいは、組み込みソフトウェアによって実施することもできる。確かに、コンピュータプログラムコードを使用して本発明を実施できることもまた理解されるであろう。従って、本発明の更なる態様によれば、処理手段によって処理されるときに前述した方法を実行するように構成されているコンピュータソフトウェア又はコンピュータプログラムコードが提供される。コンピュータソフトウェア又はコンピュータプログラムコードは、コンピュータ可読媒体によって持ち運ぶことができる。媒体は、読み出し専用メモリ(ROM)チップ等の物理記憶媒体であってもよい。あるいは、媒体は、ディジタル多用途ディスク(DVD−ROM)又はコンパクトディスク(CD−ROM)等のディスクであってもよい。また、媒体は、配線を介した電子信号、光信号、又は、衛星等への無線信号等の信号にもなり得る。また、本発明は、ソフトウェア又はコードを実行するプロセッサ、例えば前述した方法を実行するように構成されたコンピュータにまでも及ぶ。 The use of the terms “processing means”, “circuit”, “selector” and the like is intended to be general rather than specific. The present invention may be implemented using such separate components. However, the present invention may be similarly implemented using individual processors such as a digital signal processor (DSP) or a central processing unit (CPU). Similarly, the present invention may be implemented using one or more wiring circuits, such as application specific integrated circuits (ASICs), or by embedded software. Indeed, it will also be understood that the present invention may be implemented using computer program code. Thus, according to a further aspect of the present invention there is provided computer software or computer program code adapted to perform the method described above when processed by the processing means. Computer software or computer program code can be carried by a computer-readable medium. The medium may be a physical storage medium such as a read only memory (ROM) chip. Alternatively, the medium may be a disk such as a digital versatile disk (DVD-ROM) or a compact disk (CD-ROM). The medium can also be a signal such as an electronic signal, an optical signal, or a radio signal to a satellite via a wiring. The invention also extends to a processor executing software or code, such as a computer configured to perform the method described above.
ここで、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態について説明する。 Now, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図2を参照すると、本発明の第1の好ましい実施の形態に係るダイレクトダウンコンバージョンレシーバ19は、図1を参照して前述した従来の技術のレシーバ1の構成要素に類似した多くの構成要素を有しており、そのため、類似の構成要素に関しては同じ参照符号が使用されている。しかしながら、I及びQ経路5,6と復調及び復号化ステージ17との間において、本発明の第1の好ましい実施の形態に係るレシーバ19は、不均衡補償パラメータ決定ステージ20と位相及び振幅不均衡補償ステージ21とを有している。
Referring to FIG. 2, the direct down-
不均衡補償パラメータ決定ステージ20は、アナログローパスフィルタ8,13によるフィルタリング、ADC10,15によるアナログからディジタルへの変換、及び、ディジタルローパスフィルタ11,16によるフィルタリングの後にレシーバ19のI及びQ経路5,6から出力されるI及びQ信号I’(t),Q’(t)を受信するために接続される。決定ステージ20は、図3に更に詳しく示されている。図3から分かるように、決定ステージは、I及びQ経路5,6によって出力されて受信されたI及びQ信号I’(t),Q’(t)の一部を選択するためのセレクタ22と、信号I’(t)及びQ’(t)の選択された部分を処理して不均衡補償パラメータgIcos(φ1),gIsin(φ1),gQcos(φ3),gQsin(φ3)及びgIgQsin(φ3−φ1)を決定して計算するためのプロセッサ23とを含んでいる。
The imbalance compensation
アンテナ2で受信された信号は、以下のように表すことができる。
方程式(4)及び(5)は、以下を与えるために書き直すことができる。
トレーニングシーケンスの送信中、φ1,φ3,gI及びgQは未知であるが、キャリア信号を変調するために使用されるベースバンド信号A(t),B(t)は既知である。即ち、トレーニングシーケンス中に受信されると予期される信号は知られている。そのため、セレクタ22は、トレーニングシーケンスにおける受信中、二つの異なる時間t1,t2にI及びQ経路5,6から出力される信号I’(t),Q’(t)の部分I’(t1),I’(t2),Q’(t1),Q’(t2)を選択する。この実施の形態において、トレーニングシーケンスは、ペイロードも含むデータパケットの始めに受信されるとともに、レシーバ19のイコライザ(図示せず)をトレーニングするために使用される。
During transmission of the training sequence, φ 1 , φ 3 , g I and g Q are unknown, but the baseband signals A (t) and B (t) used to modulate the carrier signal are known. That is, the signal expected to be received during the training sequence is known. Therefore, the
より詳しくは、不均衡補償パラメータgIcos(φ1),gIsin(φ1)は、以下の方程式(8)及び(9)を使用して(A(t1)B(t2)≠A(t2)B(t1)という条件で)、I経路5から出力される信号I’(t)からセレクタ22によって選択される信号部分I’(t1),I’(t2)と、二つの異なる時間t1,t2におけるトレーニングシーケンスの既知のベースバンド信号A(t1),A(t2)B(t1),B(t2)とから決定される。
同様に、補償パラメータgQcos(φ3),gQsin(φ3)は、以下の方程式(10)及び(11)を使用して(A(t1)B(t2)≠A(t2)B(t1)という条件で)、Q経路6から出力される信号Q’(t)からセレクタ22によって選択される信号部分Q’(t1),Q’(t2)と、二つの異なる時間t1,t2におけるトレーニングシーケンスの既知のベースバンド信号A(t1),A(t2)B(t1),B(t2)とから決定される。
また、この実施の形態では全トレーニングシーケンス中に、方程式(8),(9),(10),(11)を使用して決定される不均衡補償パラメータgIcos(φ1),gIsin(φ1),gQcos(φ3),gQsin(φ3)を所定の時間にわたって平均化して、各パラメータgIcos(φ1),gIsin(φ1),gQcos(φ3),gQsin(φ3)の平均値を与えることができる。
そのため、決定された不均衡補償パラメータgIcos(φ1),gIsin(φ1),gQcos(φ3),gQsin(φ3)及び計算された更なる不均衡補償パラメータgIgQsin(φ3−φ1)を方程式(6)及び(7)に代入することにより、キャリア信号cos(wct+φ1)及びsin(wct+φ1)を変調するために使用されるベースバンド信号A(t),B(t)を得ることができるのが分かる。実際には、これにより、キャリア信号cos(wct+φ1)及びsin(wct+φ1)を変調するために使用されるベースバンド信号A(t),B(t)が既知のとき(例えば、トレーニングシーケンス中)にI及びQ経路5,6によって出力される信号I’(t),Q’(t)から決定され且つ計算される不均衡補償パラメータgIcos(φ1),gIsin(φ1),gQcos(φ3),gQsin(φ3),gIgQsin(φ3−φ1)を使用して、それ以外のときに、例えばキャリア信号cos(wct+φ1)及びsin(wct+φ1)を変調するために使用されるベースバンド信号A(t),B(t)が未知のとき(例えば、受信信号のペイロード部分中)にI及びQ経路5,6によって出力される信号I’(t),Q’(t)における位相及び振幅の不均衡を補償することができる。 Therefore, the determined imbalance compensation parameters g I cos (φ 1 ), g I sin (φ 1 ), g Q cos (φ 3 ), g Q sin (φ 3 ) and further calculated imbalance compensation parameters substituting g I g Q sin a (phi 3 -.phi 1) in equation (6) and (7), used to modulate the carrier signal cos (w c t + φ 1 ) and sin (w c t + φ 1 ) It can be seen that baseband signals A (t) and B (t) can be obtained. In practice, this allows the baseband signals A (t), B (t) used to modulate the carrier signals cos (w c t + φ 1 ) and sin (w c t + φ 1 ) to be known (eg, , During the training sequence) the imbalance compensation parameters g I cos (φ 1 ), g I determined and calculated from the signals I ′ (t), Q ′ (t) output by the I and Q paths 5, 6 sin (φ 1), g Q cos (φ 3), g Q sin (φ 3), using the g I g Q sin (φ 3 -φ 1), at other times, for example, a carrier signal cos ( I and W when the baseband signals A (t), B (t) used to modulate w c t + φ 1 ) and sin (w c t + φ 1 ) are unknown (eg, in the payload portion of the received signal) Output by Q path 5 and 6 Signal I that can compensate for the phase and amplitude imbalance in the '(t), Q' (t).
従って、図4に更に詳しく示される位相及び振幅不均衡補償ステージ21は、不均衡補償パラメータgIcos(φ1),gIsin(φ1),gQcos(φ3),gQsin(φ3)及びgIgQsin(φ3−φ1)を使用して、方程式(6)及び(7)を使用して信号I’(t),Q’(t)における位相及び振幅不均衡を補償する。より詳しくは、位相及び振幅不均衡補償ステージ21は、それぞれに対してI信号I’(t)が入力される一対のI信号乗算器24,25と、それぞれに対してQ信号Q’(t)が入力される一対のQ信号乗算器26,27とを備えている。一対のI信号乗算器24,25のうちの一方の乗算器24は、I信号I’(t)と、Q信号Q’(t)から決定される第1の不均衡補償パラメータgQcos(φ3)とを乗算する。一対のI信号乗算器24,25のうちの他方の乗算器25は、I信号I’(t)と、Q信号Q’(t)から決定される第2の不均衡補償パラメータgQsin(φ3)とを乗算する。同様に、一対のQ信号乗算器26,27のうちの一方の乗算器26は、Q信号Q’(t)と、I信号I’(t)から決定される第1の不均衡補償パラメータgIcos(φ1)とを乗算する。また先と同様に、一対のQ信号乗算器26,27のうちの他方の乗算器27は、Q信号Q’(t)と、I信号I’(t)から決定される第2の不均衡補償パラメータgIsin(φ1)とを乗算する。
Therefore, the phase and amplitude
また、位相及び振幅不均衡補償ステージ21は、一対の加算器28,29と、更なる一対の乗算器30,31とを有している。一対の加算器28,29のうちの第1の加算器28は、第1のI信号乗算器24及び第1のQ信号乗算器26によって出力される信号を受信する。一対の加算器28,29のうちの第2の加算器は、第2のI信号乗算器25及び第2のQ信号乗算器27によって出力される信号を受信する。加算器28,29は、それらがそれぞれ受信する信号を互いに加算するとともに、結果として得られる加算された信号を一対の乗算器30,31のうちの対応する乗算器30,31に対して出力する。乗算器30,31はそれぞれ、それらが受信する信号と、計算された更なる不均衡補償パラメータgIgQsin(φ3−φ1)の逆数の2倍とを掛け合わせて、補償されたQ信号及びI信号をそれぞれ出力する。これらの補償されたQ信号及びI信号は、理想的には、無線周波数(RF)キャリアcos(wct+φ1)及びsin(wct+φ1)を変調するために使用されるそれぞれのベースバンド信号B(t),A(t)に等しいはずである。
The phase and amplitude
図5を参照すると、本発明の第2の好ましい実施の形態に係るヘテロダインレシーバ32は、図2乃至図4を参照して前述した本発明の第1の好ましい実施の形態のダイレクトダウンコンバージョンレシーバ19の構成要素に類似する多くの構成要素を有しており、そのため、類似の構成要素に関して同じ参照符号が使用される。しかしながら、本発明の第2の好ましい実施の形態に係るレシーバ32は、LNA4とI及びQ経路5,6との間に変換ステージ33を有しており、この変換ステージ33は、増幅されてフィルタリングされた受信信号と周波数f0の局部発振信号とを混合するためのミキサ34と、混合後に信号をフィルタリングするための中間周波数フィルタ35と、I及びQミキサ7,12への出力のために信号の利得を調整するAGC36とを備えている。この実施の形態において、I及びQミキサ7,12によって使用される局部発振信号は、中間周波数(IF)である。周波数f0の局部発振周波数及び中間周波数(IF)の局部発振信号との混合の組み合わせは、受信信号をベースバンドへ変換する。従って、重要なことに、望まれる信号は、I及びQ経路5,6中のベースバンドにある。
Referring to FIG. 5, the
本明細書中及び特許請求の範囲中において、要素に先行する用語「一つの(a)又は(an)」は、そのような要素の複数の存在を排除しない。また、用語「備える、含む(comprising)」は、列挙された要素又はステップ以外の要素又はステップの存在を排除しない。特許請求の範囲中の括弧内に参照符号が含まれていることは、理解を助けることを意図しており、限定しようとするものではない。 In this specification and in the claims, the term “a” or “an” preceding an element does not exclude the presence of a plurality of such elements. Also, the term “comprising” does not exclude the presence of elements or steps other than those listed. The inclusion of reference signs in parentheses in the claims is intended to aid understanding and is not intended to be limiting.
Claims (27)
復調器への出力のために受信信号を同相信号及び直交信号へ変換するための同相経路及び直交経路と、
トレーニングシーケンスを表す同相信号及び直交信号から不均衡補償パラメータを決定するための処理手段と、
決定された不均衡補償パラメータを使用して、ペイロードを表す同相信号と直交信号との間の位相及び振幅の不均衡を補償するための不均衡補償回路と、
を備えることを特徴とするレシーバ。 A receiver for receiving a signal including a training sequence and a payload,
An in-phase path and a quadrature path for converting the received signal into an in-phase signal and a quadrature signal for output to the demodulator;
Processing means for determining an imbalance compensation parameter from in-phase and quadrature signals representing a training sequence;
An imbalance compensation circuit for compensating for a phase and amplitude imbalance between the in-phase and quadrature signals representing the payload using the determined imbalance compensation parameters;
A receiver comprising:
前記不均衡補償回路は、データパケットのペイロードを表す同相信号及び直交信号を、前記データパケットのトレーニングシーケンスを表す同相信号及び直交信号から決定される不均衡補償パラメータを使用して補償する、
ことを特徴とする請求項1に記載のレシーバ。 The signal comprises a data packet including a training sequence and a payload;
The imbalance compensation circuit compensates in-phase and quadrature signals representing the payload of the data packet using imbalance compensation parameters determined from the in-phase and quadrature signals representing the training sequence of the data packet;
The receiver according to claim 1.
復調器への出力のために受信信号を同相信号及び直交信号へ変換することと、
トレーニングシーケンスを表す同相信号及び直交信号から不均衡補償パラメータを決定することと、
決定された不均衡補償パラメータを使用して、ペイロードを表す同相信号と直交信号との間の位相及び振幅の不均衡を補償することと、
を含むことを特徴とする方法。 A method for receiving a signal including a training sequence and a payload, comprising:
Converting received signals into in-phase and quadrature signals for output to a demodulator;
Determining an imbalance compensation parameter from the in-phase and quadrature signals representing the training sequence;
Compensating the phase and amplitude imbalance between the in-phase and quadrature signals representing the payload using the determined imbalance compensation parameters;
A method comprising the steps of:
前記補償は、データパケットのペイロードを表す同相信号及び直交信号を、前記データパケットのトレーニングシーケンスを表す同相信号及び直交信号から決定される不均衡補償パラメータを使用して補償することを含む、
ことを特徴とする請求項14に記載の方法。 The signal comprises a data packet including a training sequence and a payload;
The compensation includes compensating in-phase and quadrature signals representing the payload of the data packet using an imbalance compensation parameter determined from the in-phase and quadrature signals representing the training sequence of the data packet.
15. The method of claim 14, wherein:
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08307465A (en) * | 1995-04-28 | 1996-11-22 | Mitsubishi Electric Corp | Compensation method for reception equipment, reception equipment, and transmission/reception equipment |
JPH1141033A (en) * | 1997-07-22 | 1999-02-12 | Oki Electric Ind Co Ltd | Orthogonal balance mixer circuit and receiver |
JP2002535924A (en) * | 1999-01-19 | 2002-10-22 | インターデイジタル テクノロジー コーポレーション | Correction of amplitude and phase imbalance in phase shift keying receiver |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US7466768B2 (en) * | 2004-06-14 | 2008-12-16 | Via Technologies, Inc. | IQ imbalance compensation |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08307465A (en) * | 1995-04-28 | 1996-11-22 | Mitsubishi Electric Corp | Compensation method for reception equipment, reception equipment, and transmission/reception equipment |
JPH1141033A (en) * | 1997-07-22 | 1999-02-12 | Oki Electric Ind Co Ltd | Orthogonal balance mixer circuit and receiver |
JP2002535924A (en) * | 1999-01-19 | 2002-10-22 | インターデイジタル テクノロジー コーポレーション | Correction of amplitude and phase imbalance in phase shift keying receiver |
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